USO DE NANOESTRUTURAS DE ÓXIDO DE ZINCO PARA AUMENTO NA EFICIÊNCIA DE CÉLULAS SOLARES ORGÂNICAS
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2022.1111Palavras-chave:
Nanopartículas, Óxido de Zinco, Célula Solar OrgânicaResumo
Este trabalho apresenta uma nova abordagem na exploração de nanopartículas (NPs) de óxido de zinco (ZnO), visando melhorar o desempenho de células solares orgânicas (CSO). Nanopartículas de ZnO dispersas na superfície superior da camada ativa da célula podem reduzir a reflexão do dispositivo e aumentar a absorção da radiação solar na camada ativa fotovoltaica, atuando como nanodifusores e introduzindo um aumento de caminho da luz no interior do dispositivo. Neste trabalho é apresentado modelamento óptico e elétrico de células fotovoltaicas orgânicas com a inserção de NPs de ZnO no topo da camada ativa. A contribuição dos nanodifusores de ZnO na melhoria do desempenho das células foi analisada por meio de simulações computacionais, com base no método de elementos finitos. Os resultados mostram que o uso de NPs de ZnO (160 nm de diâmetro) na superfície superior da camada ativa de uma célula solar orgânica pode reduzir a reflectância do dispositivo em até 95 % para λ = 530 nm, promovendo um acoplamento de luz eficiente na camada ativa da célula e simultaneamente aumentando a absorbância (26 %) do dispositivo. Verificou-se também que as contribuições de “light trapping” e efeito anti-reflexo melhoram a geração de fotocorrente, apresentando aumento na densidade de corrente de curto-circuito.
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