Semitransparent Polymer Solar Cells with 5% Power Conversion Efficiency Using Photonic Crystal Reflector
Source abstract
Abstract
Efficient semitransparent polymer solar cells (ST-PSCs) have been fabricated with one-dimensional photonic crystals (1DPCs) as a high reflector. The 1DPCs are composed of several pairs of WO3 (65.8 nm)/LiF (95.5 nm). By optimizing the pairs of WO3/LiF, 1DPCs can reflect the light back into the ST-PSCs due to the photonic band gap, when the high reflectance range of 1DPCs is matched with absorption spectrum of the active layer. ST-PSCs with 8 pairs of 1DPC exhibit an attractive performance. The short-circuit current density (Jsc) and power conversion efficiency (PCE), respectively, reach to 9.76 mA/cm(2) and 5.16% compared to 8.12 mA/cm(2) and 4.24% of the reference ST-PSCs without 1DPCs. A maximum enhancement of 20.2% in Jsc is obtained and the PCE increases by ~21.7%. This approach provides a simple, fascinating and promising method to realize the highly efficient ST-PSCs toward applications.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Organic Electronics and Photovoltaics · Thin-Film Transistor Technologies · Perovskite Materials and Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Applied Physics and Materials, Institute of Thin Film and Nanomaterials, WuYi University, No. 22, Dongchen Cun, Jiangmen 529020, People’s Republic of China
References (54)
Show source-provided references
1. Li G. · Nat. Photonics · 2012 · 6 · 15310.1038/nphoton.2012.11 ↗
2. Lin H. W. · Adv. Mater. · 2012 · 24 · 226910.1002/adma.201200487 ↗
3. Tromholt T. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2009 · 1 · 276810.1021/am900518r ↗
4. He Z. · Nat. Photonics · 2012 · 6 · 593
5. You J. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 397310.1002/adma.201300964 ↗
6. You J. · Nat. Commum. · 2013 · 4 · 144610.1038/ncomms2411 ↗
7. Taylor R. · Light: Sci. Appl. · 2012 · 1 · e34-110.1038/lsa.2012.34 ↗
8. Nakamura M. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2009 · 1 · 270310.1021/am900618e ↗
9. Beyer B. · J. Phys. Chem. C · 2013 · 117 · 953710.1021/jp3109732 ↗
10. Chang C. Y. · Adv. Funct. Mater. · 2013 · 23 · 508410.1002/adfm201301557 ↗
11. Shen L. · Org. Electron. · 2011 · 12 · 122310.1016/j.orgel.2011.03.036 ↗
12. Lipomi D. J. · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 177110.1002/adma.201004426 ↗
13. Park H. J. · ACS Nano · 2011 · 5 · 705510.1021/nn201767e ↗
14. Tao C. · J. Phys. Chem. C · 2011 · 115 · 1261110.1021/jp201890q ↗
15. Chen C.-C. · Energy Environ. Sci. · 2013 · 6 · 271410.1039/c3ee40860d ↗
16. Li F. · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2011 · 95 · 87710.1016/j.solmat.2010.11.009 ↗
17. Chueh C. C. · Adv. Energy Mater. · 2013 · 3 · 41710.1002/aenm.201200679 ↗
18. Yu W. · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2013 · 117 · 19810.1016/j.solmat.2013.06.002 ↗
19. Tang Z. · Adv. Energy Mater. · 2012 · 2 · 146710.1002/aenm.201200204 ↗
20. Chen C.-C. · ACS Nano · 2012 · 6 · 718510.1021/nn3029327 ↗
21. Guo F. · Adv. Energy Mater. · 2013 · 3 · 106210.1002/aenm.201300100 ↗
22. Lin H.-W. · Org. Electron. · 2012 · 13 · 172210.1016/j.orgel.2012.05.029 ↗
23. Zhang D.-D. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2013 · 5 · 1018510.1021/am402872u ↗
24. Krebs F. C. · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2009 · 93 · 39410.1016/j.solmat.2008.10.004 ↗
25. Hau S. K. · Org. Electron. · 2009 · 10 · 140110.1016/j.orgel.2009.06.019 ↗
26. Amb C. M. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2012 · 4 · 184710.1021/am300156p ↗
27. Li W. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2011 · 3 · 387410.1021/am200720e ↗
28. Yu W. · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2012 · 98 · 21210.1016/j.solmat.2011.11.011 ↗
29. Kim J. Y. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2011 · 3 · 427910.1021/am2009458 ↗
30. Sista S. · Energy Environ. Sci. · 2011 · 4 · 160610.1039/c0ee00754d ↗
31. Zhang Y. · Macromolecules · 2012 · 45 · 542710.1021/ma3009178 ↗
32. Yang T. · Energy Environ. Sci. · 2012 · 5 · 820810.1039/c2ee22296e ↗
33. He Z. · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 463610.1002/adma.201103006 ↗
34. Li X. · Adv. Mater. · 2012 · 24 · 304610.1002/adma.201200120 ↗
35. Blouin N. · Adv. Mater. · 2007 · 19 · 229510.1002/adma.200602496 ↗
36. Zilberberg K. · Org. Electron. · 2013 · 14 · 95110.1016/j.orgel.2013.01.018 ↗
37. Park S. H. · Nat. Photonics · 2009 · 3 · 29710.1038/nphoton.2009.69 ↗
38. Seo J. H. · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 841610.1021/ja2037673 ↗
39. Shen L. · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 92 · 07330710.1063/1.2884270 ↗
40. Foresi J. · Nature · 1997 · 390 · 14310.1038/36514 ↗
41. Winn J. N. · Opt. Lett. · 1998 · 23 · 157310.1364/OL.23.001573 ↗
42. Scalora M. · Phys. Rev. E · 1996 · 54 · R107810.1103/PhysRevE.54.R1078 ↗
43. Sergeant N. P. · Adv. Mater. · 2012 · 24 · 72810.1002/adma.201104273 ↗
44. Pettersson L. A. · J. Appl. Phys. · 1999 · 86 · 48710.1063/1.370757 ↗
45. Long Y. · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2010 · 94 · 74410.1016/j.solmat.2009.12.017 ↗
46. Eerenstein W. · Thin Solid Films · 2008 · 516 · 718810.1016/j.tsf.2007.12.100 ↗
47. Lee H.-Y. · J. Appl. Phys. · 2003 · 93 · 81910.1063/1.1530726 ↗
48. Li-Gang W. · Phys. Rev. E · 2004 · 70 · 016601-110.1103/PhysRevE.70.016601 ↗
49. Wang X. · Appl. Phys. Lett. · 2002 · 80 · 429110.1063/1.1484547 ↗
50. Dardano P. · Light: Sci. Appl. · 2012 · 1 · e42-110.1038/lsa.2012.42 ↗
51. Wu J. · Light: Sci. Appl. · 2013 · 2 · e54-1
52. Talghader J. · Light: Sci. Appl. · 2012 · 1 · e24-110.1038/lsa.2012.24 ↗
53. Riede M. · Adv. Funct. Mater. · 2011 · 21 · 301910.1002/adfm.201002760 ↗
54. Tvingstedt K. · Appl. Phys. Lett. · 2007 · 91 · 12351410.1063/1.2789393 ↗