文献

J-GLOBAL ID：201202295014471747   整理番号：12A0858288

多成分色素増感太陽電池におけるプラズモン強化光吸収の計算モデル

Computational Modeling of Plasmon-Enhanced Light Absorption in a Multicomponent Dye Sensitized Solar Cell

著者 (7件)： CHEN Hanning (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  BLABER Martin G. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  STANDRIDGE Stacey D. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  DEMARCO Erica J. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  HUPP Joseph T. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  RATNER Mark A. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  SCHATZ George C. (Northwestern Univ., Illinois, USA)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 116  号： 18  ページ： 10215-10221  発行年： 2012年05月10日 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Ag粒子基板に蒸着した非晶質TiO₂上にN3色素を吸着させたプラズモン強化色素増感太陽電池(P-DSSC)の入射光子変換効率(IPCE)の向上について混成量子力学/古典電磁気学(QM/ED)シミュレーション法,時間領域差分(FDTD)法及び実時間-時間依存性密度汎関数(RT-TDDFT)を用いて研究したので報告する。裸のN3色素の吸収断面積プロファイルは計算されたRT-TDDFT値と実験値(0.005mMエタノール溶液で測定)間で良く一致した。AgとTiO₂の境界に形成されるAg₂Oの厚さ(1~9nm)を計算で検討した結果,厚さ6nmがプラズモン波長と最も良く一致したので,Ag₂Oの厚みは6nmを基準にした。N3色素の吸収断面積プロファイルより光吸収が高められたのはプラズモン波長462nmである。TiO₂厚みを2nmから4.2nmに増すと462nmの吸光度ピークは赤色にシフトし,ピーク長も減少する。減少するプラズモン強化はN3色素とAgコアの増加する分離に依存するのでTiO₂の厚みが2.0から4.2nmへ増すにつれ,IPCE強化因子は9.9から8.1に減少する。このことからTiO₂厚みは薄い方が好ましい。このようにQM/EDアプローチはP-DSSCの系統的な設計上,有益な道具である。

シソーラス用語： *多成分系 ,  *太陽電池 ,  *プラズモン ,  *光吸収 ,  銀 ,  基板 ,  非晶質 ,  酸化チタン ,  吸着 ,  酸化銀 ,  構造 ,  電磁気学 ,  計算機シミュレーション ,  断面積 ,  密度汎関数法 ,  理論 ,  紫外可視吸収スペクトル ,  *計算モデル ,  エネルギー変換効率 ,  コアシェル構造
準シソーラス用語： 吸収断面積 ,  時間依存性密度汎関数法 ,  *色素増感太陽電池 ,  入射光子変換効率 ,  二酸化チタン ,  N3色素

分類 (2件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  光伝導,光起電力  (BM03050J)

タイトルに関連する用語 (5件)： 色素増感太陽電池 ,  プラズモン ,  強化 ,  光吸収 ,  計算モデル