Abstracto

Estudio plasmónico de nanopartículas en células fotovoltaicas orgánicas: una revisión - Sakshum Khanna

 Sakshum Khanna  

 El consumo mundial de energía ha aumentado cada año en varios puntos porcentuales. Hoy en día, una gran cantidad de energía se produce a partir de combustibles fósiles y, en cierta medida, de energía nuclear. Sin embargo, estos recursos son limitados y su uso tiene un grave impacto ambiental. La luz del sol es la fuente más importante de energía regenerativa y una fuente inagotable de energía. Como resultado, en los últimos años se ha prestado atención a las células solares. Además, superando obstáculos como la rentabilidad eficiente y la viabilidad comercial, los métodos de generación de energía han recurrido a dispositivos fotovoltaicos orgánicos. Las ventajas de ser: la generación de dispositivos rentables, el uso de fuentes de energía renovables y una fácil flexibilidad. En los últimos años, el diseño ha llevado a un aumento del 3% a casi el 9-10% en la cantidad de PCE de una célula solar orgánica. Por lo tanto, para mejorar la eficiencia de las células solares orgánicas, es importante determinar los límites de eficiencia y la eficiencia de la célula. La difusión de nanopartículas metálicas es un medio para aumentar la absorción de luz y la eficiencia de las células solares orgánicas. Esta revisión analiza algunos de los desarrollos tecnológicos más significativos que se han presentado en la literatura sobre los mecanismos básicos en funcionamiento. En los últimos años, la demanda de recursos energéticos limpios ha aumentado, lo que ha dado como resultado un rápido crecimiento en el campo de la investigación y el desarrollo de la energía solar. Las células solares son los dispositivos que convierten la luz en energía eléctrica. Las células solares pueden estar hechas de materiales orgánicos, inorgánicos o híbridos y se dividen en tres generaciones diferentes. La primera generación de obleas semiconductoras cristalinas, con un espesor de 200-300 μm, ocupando entornos con el 90% del mercado de células solares. Las células solares de segunda generación se basan en tecnología de película delgada con un espesor, en su mayoría entre 1 y 2 μm. Las células solares de tercera generación son las células solares de segunda generación. La frecuencia deseada en la luz del atrapamiento se incrementa por absorción y eficiencia. En los últimos tiempos se ha desarrollado un nuevo método para aumentar la absorción de la luz, es decir, el uso de nanopartículas se difunde cuando se excitan en su resonancia de plasma. La plata y el oro son algunos de los materiales plasmónicos más utilizados, y también se han combinado con núcleos o capas de óxido. La frecuencia deseada a la luz de aumentar el atrapamiento por eficiencia. En los últimos tiempos se ha desarrollado un nuevo método para aumentar la absorción de la luz, es decir, el uso de nanopartículas difunde la luz cuando se excitan en su resonancia de plasma. La plata y el oro son algunos de los materiales plasmónicos más utilizados, y también se han combinado con núcleos o capas de óxido. La frecuencia deseada a la luz de aumentar el atrapamiento por eficiencia. En los últimos tiempos se ha desarrollado un nuevo método para aumentar la absorción de la luz, es decir, el uso de nanopartículas difunde la luz cuando se excitan en su resonancia de plasma.La plata y el oro son algunos de los materiales plasmónicos más utilizados, y también se han combinado con núcleos o capas de óxido. La célula solar es un dispositivo que convierte directamente la energía de la luz en electricidad a través del efecto fotovoltaico. Las células solares están hechas de materiales semiconductores que tienen ciertas propiedades para absorber la luz solar, y sus propiedades eléctricas varían con la exposición a la luz. Pueden estar hechas de una sola capa de material absorbente de luz o de múltiples uniones para obtener una mayor absorción. Las propiedades básicas de una célula fotovoltaica (PV) requieren, por ejemplo: absorción de luz, generación de pares electrón-hueco o excitón, extracción separada de portadores, etc. Un dispositivo solar orgánico incluye cuatro capas sobre un sustrato transparente que puede ser vidrio, poliéster, plástico o muchos otros materiales transparentes. Está cubierto con varios óxidos conductores transparentes como óxido de indio y estaño y otros materiales. La capa transparente se utiliza como: la capa de ventana transparente y el colector para los agujeros fotogenerados (ánodo). Recientemente, los nanotubos de estructura de carbono (CNT) se han utilizado como capa conductora transparente. La estructura electrónica de las células solares orgánicas se basa en n electrones y una alteración entre enlaces DC simples y dobles. El intervalo de banda de estos materiales varía de 1 a 4 eV. Los electrones π tienen mucha más movilidad que los electrones σ. Debido a la superposición entre los átomos de carbono, los electrones π pueden saltar de una banda a otra. Las bandas π vacías son la órbita molecular desocupada más baja LUMO y cuando están llenas de electrones son la órbita molecular ocupada más alta HOMO. El principio de funcionamiento de las células solares plasmónicas incluye: la difusión y absorción de la luz hasta la deposición de nanopartículas metálicas. Una lámina delgada de silicio no absorbe la luz, debido al aumento de la absorción de una lámina delgada de silicio, se debe colocar más luz en la superficie para convertirla en energía tileléctrica útil. Se ha descubierto que las nanopartículas metálicas ayudan a difundir la luz entrante en longitudes de onda resonantes a través del sustrato de Si. Las células solares de película delgada tienen tres formas de aumentar la absorción de luz: a) integrando nanopartículas en la superficie de las células solares, b) colocando nanopartículas dentro de la capa activa; y c) la capa activa en el lado posterior de la rejilla. Estos plasmones crean un fuerte campo eléctrico alrededor de la nanopartícula y mejoran la absorción en la región adyacente a ella. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. absorción en la región adyacente a ella.Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. absorción en la región adyacente a ella. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Los analistas dicen que el mercado mundial de células solares orgánicas tiene un valor neto estimado de 25,518 millones de dólares estadounidenses en 2013, estimado en 97,412 millones de dólares estadounidenses para 2020. mercado de células solares orgánicas. El mercado norteamericano ocupa el segundo lugar, representando aproximadamente el 28% del mercado mundial. La demanda de células solares orgánicas es actualmente la más alta en la sección fotovoltaica integrada de la construcción (BIPV). Este segmento de mercado también debería prosperar a buen ritmo en los próximos años entre 2014 y 2020. Los avances recientes han demostrado que las células de silicio convencionales en comparación con las células solares plasmónicas. MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son su uso en cualquier película SC delgada (de silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares sobre la eficiencia de diferentes tamaños, formas y medios de recubrimiento de nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en los métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC son prometedoras para una alta eficiencia a la hora de producir energía solar.Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. absorción en la región adyacente a ella. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Los analistas dicen que el mercado mundial de células solares orgánicas tiene un valor neto estimado de 25,518 millones de dólares estadounidenses en 2013, estimado en 97,412 millones de dólares estadounidenses para 2020. mercado de células solares orgánicas. El mercado norteamericano ocupa el segundo lugar, representando aproximadamente el 28% del mercado mundial. La demanda de células solares orgánicas es actualmente la más alta en la sección fotovoltaica integrada del edificio (BIPV). Este segmento de mercado también debería prosperar a buen ritmo en los próximos años entre 2014 y 2020. Los avances recientes han demostrado que para las células de silicio convencionales en comparación con las células solares plasmónicas. MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son su uso en cualquier película delgada de SC (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares sobre la eficiencia de diferentes tamaños, formas y medios de recubrimiento de nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC son prometedoras para una alta eficiencia a la hora de producir energía solar.Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. absorción en la región adyacente a ella. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. 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MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son su uso en cualquier película delgada de SC (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares sobre la eficiencia de diferentes tamaños, formas y medios de recubrimiento de nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC son prometedoras para una alta eficiencia a la hora de producir energía solar.Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. 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La frecuencia de resonancia superficial para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Los analistas dicen que el mercado mundial de células solares orgánicas tiene un valor neto estimado de 25,518 millones de dólares estadounidenses en 2013, estimado en 97,412 millones de dólares estadounidenses para 2020. mercado de células solares orgánicas. El mercado norteamericano ocupa el segundo lugar, representando aproximadamente el 28% del mercado mundial. La demanda de células solares orgánicas es actualmente la más alta en la sección fotovoltaica integrada del edificio (BIPV). Este segmento de mercado también debería prosperar a buen ritmo en los próximos años entre 2014 y 2020. Los avances recientes han demostrado que para las células de silicio convencionales en comparación con las células solares plasmónicas. MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son usarlas en cualquier película SC delgada (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares varía según la eficiencia de los distintos tamaños, formas y medios de recubrimiento de las nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en los métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC prometen una alta eficiencia en la producción de energía solar.Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. 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Los analistas dicen que el mercado mundial de células solares orgánicas tiene un valor neto estimado de 25,518 millones de dólares estadounidenses en 2013, estimado en 97,412 millones de dólares estadounidenses para 2020. mercado de células solares orgánicas. El mercado norteamericano ocupa el segundo lugar, representando aproximadamente el 28% del mercado mundial. La demanda de células solares orgánicas es actualmente la más alta en la sección fotovoltaica integrada del edificio (BIPV). Este segmento de mercado también debería prosperar a buen ritmo en los próximos años entre 2014 y 2020. Los avances recientes han demostrado que para las células de silicio convencionales en comparación con las células solares plasmónicas. MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son usarlas en cualquier película SC delgada (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares varía según la eficiencia de los distintos tamaños, formas y medios de recubrimiento de las nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en los métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC prometen una alta eficiencia en la producción de energía solar.Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Esta técnica es muy útil para OPV porque en OPV la longitud de difusión es corta. Por lo tanto, las nanopartículas de la colocación son más ventajosas cuando se colocan cerca de la unión. Los diferentes metales muestran el orden de las densidades electrónicas de la luz, que corresponde a la resonancia. La frecuencia de resonancia de la superficie para partículas esféricas depende principalmente de la densidad de electrones libres en la partícula. Los analistas dicen que el mercado mundial de células solares orgánicas tiene un valor neto estimado de 25,518 millones de dólares estadounidenses en 2013, estimado en 97,412 millones de dólares estadounidenses para 2020. mercado de células solares orgánicas. El mercado norteamericano ocupa el segundo lugar, representando aproximadamente el 28% del mercado mundial. La demanda de células solares orgánicas es actualmente la más alta en la sección fotovoltaica integrada de la construcción (BIPV). Este segmento de mercado también debería prosperar a buen ritmo en los próximos años entre 2014 y 2020. Los avances recientes han demostrado que las células de silicio convencionales en comparación con las células solares plasmónicas. MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. 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MFFs in Research es una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son su uso en cualquier película delgada de SC (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares sobre la eficiencia de diferentes tamaños, formas y medios de recubrimiento de nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC son prometedoras para una alta eficiencia a la hora de producir energía solar.Los últimos avances han demostrado que las células de silicio convencionales son mejores que las células solares plasmónicas. Los MFF en la investigación son una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son su uso en cualquier película delgada de SC (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares sobre la eficiencia de diferentes tamaños, formas y medios de recubrimiento de nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en los métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC son prometedoras para una alta eficiencia a la hora de producir energía solar.Los últimos avances han demostrado que las células de silicio convencionales son mejores que las células solares plasmónicas. Los MFF en la investigación son una exploración de las ventajas de la célula solar plasmónica. Las ventajas de las partículas plasmónicas son su uso en cualquier película delgada de SC (silicio u orgánica). El espectro electromagnético de una amplia gama de células solares sobre la eficiencia de diferentes tamaños, formas y medios de recubrimiento de nanopartículas metálicas. Su adaptabilidad en los métodos de producción, propiedades y aplicaciones también es muy prometedora para el futuro de la energía solar. Por lo tanto, las PSC son prometedoras para una alta eficiencia a la hora de producir energía solar.   

Descargo de responsabilidad: este resumen se tradujo utilizando herramientas de inteligencia artificial y aún no ha sido revisado ni verificado.