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| 講演名 | 2023-10-26 14:30 Improvement of non-fullerene organic solar cells by using the localized surface plasmon resonance effect of metal nanoparticles ○Yuting Miao・Sachiko Jonai・Kazunari Shinbo・Keizo Kato・Akira Baba（Niigata Univ.）  MRIS2023-10 CPM2023-44 OME2023-31 |
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| 抄録 | （和） | Organic Solar Cells (OSCs) based on the bulk heterojunction (BHJ) structure have many potential advantages such as flexibility, low cost, and ease of fabrication. However, OSCs also exhibit intrinsic disadvantages such as weak light absorption, low mobility and charge recombination, which cause low power conversion efficiency (PCE). The metal nanoparticles have been widely used in high-efficiency organic solar cells (OSCs) to enhance the performance of OSCs. In this study, we present a method of improving the performance of non-fullerene organic solar cells. Two shapes of metal nanoparticles such as gold nanoparticles (AuNps) and gold nanorods (AuNrs) were introduced into the hole transport layer of OSCs to excite the localized surface resonance (LSPR). The reference structure of organic solar cells consists of an indium-tin-oxide (ITO)-coated glass substrate/PEDOT: PSS/PM6:Y6/ aluminum (Al) doped ZnO /Ag. Experimental results showed that the power efficiency (PCE) of OSCs with AuNPs from 3.98% to 6.83% and 7.98%, the PCE of OSCs with AuNRs was also increased to 7.33% and 5.97%, respectively. All the parameters such as JSC, FF, VOC is crucial to improve the performance of organic solar cells. The results indicate that improved performance of OSCs is originated from the enhanced LSPR electrical field of metal nanoparticles in organic solar cells. |
| （英） | Organic Solar Cells (OSCs) based on the bulk heterojunction (BHJ) structure have many potential advantages such as flexibility, low cost, and ease of fabrication. However, OSCs also exhibit intrinsic disadvantages such as weak light absorption, low mobility and charge recombination, which cause low power conversion efficiency (PCE). The metal nanoparticles have been widely used in high-efficiency organic solar cells (OSCs) to enhance the performance of OSCs. In this study, we present a method of improving the performance of non-fullerene organic solar cells. Two shapes of metal nanoparticles such as gold nanoparticles (AuNps) and gold nanorods (AuNrs) were introduced into the hole transport layer of OSCs to excite the localized surface resonance (LSPR). The reference structure of organic solar cells consists of an indium-tin-oxide (ITO)-coated glass substrate/PEDOT: PSS/PM6:Y6/ aluminum (Al) doped ZnO /Ag. Experimental results showed that the power efficiency (PCE) of OSCs with AuNPs from 3.98% to 6.83% and 7.98%, the PCE of OSCs with AuNRs was also increased to 7.33% and 5.97%, respectively. All the parameters such as JSC, FF, VOC is crucial to improve the performance of organic solar cells. The results indicate that improved performance of OSCs is originated from the enhanced LSPR electrical field of metal nanoparticles in organic solar cells. | |
| キーワード | （和） | Organic solar cells / Metal nanoparticles / Localized surface plasmon / / / / / |
| （英） | Organic solar cells / Metal nanoparticles / Localized surface plasmon / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 231, OME2023-31, pp. 10-13, 2023年10月. | |
| 資料番号 | OME2023-31 | |
| 発行日 | 2023-10-19 (MRIS, CPM, OME) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MRIS2023-10 CPM2023-44 OME2023-31 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MRIS CPM ITE-MMS OME |
| 開催期間 | 2023-10-26 - 2023-10-27 |
| 開催地（和） | 新潟大学(駅南キャンパスときめいと) |
| 開催地（英） | Niigata Univ. Ekiminami Campus |
| テーマ（和） | スピントロニクス・固体メモリ・機能性材料・薄膜プロセス・材料・デバイス＋一般 |
| テーマ（英） | Spintronics, Solid State Memory, Functional material, Thin film process, Material, Devices, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | OME |
| 会議コード | 2023-10-MRIS-CPM-MMS-OME |
| 本文の言語 | 英語 |
| タイトル（和） | |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Improvement of non-fullerene organic solar cells by using the localized surface plasmon resonance effect of metal nanoparticles |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | Organic solar cells / Organic solar cells |
| キーワード(2)（和/英） | Metal nanoparticles / Metal nanoparticles |
| キーワード(3)（和/英） | Localized surface plasmon / Localized surface plasmon |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | Yuting Miao / Yuting Miao / |
| 第1著者 所属（和/英） | Niigata University (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | Sachiko Jonai / Sachiko Jonai / |
| 第2著者 所属（和/英） | Niigata University (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | Kazunari Shinbo / Kazunari Shinbo / |
| 第3著者 所属（和/英） | Niigata University (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | Keizo Kato / Keizo Kato / |
| 第4著者 所属（和/英） | Niigata University (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | Akira Baba / Akira Baba / |
| 第5著者 所属（和/英） | Niigata University (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-10-26 14:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | OME |
| 資料番号 | MRIS2023-10, CPM2023-44, OME2023-31 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.229(MRIS), no.230(CPM), no.231(OME) |
| ページ範囲 | pp.10-13 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2023-10-19 (MRIS, CPM, OME) |
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