Colloidal self-assembly concepts fo

Colloidal self-assembly concepts for light management in photovoltaics

Matthias Karg , Tobias A.F. Ko¨nig , Markus Retsch , Christian Stelling ,
Paul M. Reichstein3, Tobias Honold2, Mukundan Thelakkat3 and Andreas Fery 1,*


1 Physical Chemistry II, University of Bayreuth, Universita¨tsstr. 30, 95447 Bayreuth, Germany
2 Physical Chemistry I, University of Bayreuth, Universita¨tsstr. 30, 95447 Bayreuth, Germany
3
Applied Functional Polymers, Macromolecular Chemistry I, University of Bayreuth, Universita¨tsstr. 30, 95447 Bayreuth, Germany
Colloidal particles show interaction with electromagnetic radiation at optical frequencies. At the same time clever colloid design and functionalization concepts allow for versatile particle assembly providing monolayers of macroscopic dimensions. This has led to a significant interest in assembled colloidal structures for light harvesting in photovoltaic devices. In particular thin-film solar cells suffer from weak absorption of incoming photons. Consequently light management using assembled colloidal structures becomes vital for enhancing the efficiency of a given device. This review aims at giving an overview of recent developments in colloid synthesis, functionalization and assembly with a focus on light management structures in photovoltaics. We distinguish between optical effects related to the single particle properties as well as collective optical effects, which originate from the assembled structures. Colloidal templating approaches open yet another dimension for controlling the interaction with light. We focus in this respect on structured electrodes that have received much attention due to their dual functionality as light harvesting systems and conductive electrodes and highlight the impact of interparticle spacing for templating.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Colloidal แนวคิดตนเองประกอบแสงสำหรับการจัดการระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในแมทเธีย Karg, โทเบียสเอเอฟKönigมาร์คัส Retsch คริสเตียน Stelling, พอลเอ็ม Reichstein3, โทเบียส Honold2, Mukundan Thelakkat3 และแอนเดรี Fery 1 * 1 ทางกายภาพเคมีครั้งที่สองมหาวิทยาลัยไบ Universita¨tsstr 30 95447 Bayreuth, เยอรมนี2 ทางกายภาพเคมีมหาวิทยาลัยไบUniversita¨tsstr 30 95447 Bayreuth, เยอรมนี3 นำไปใช้โพลีเมอหน้าที่ Macromolecular เคมีมหาวิทยาลัยไบUniversita¨tsstr 30 95447 Bayreuth, เยอรมนีอนุภาคคอลลอยด์แสดงการมีปฏิสัมพันธ์กับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่แสง ในขณะเดียวกันการออกแบบคอลลอยด์ฉลาดและแนวคิด functionalization อนุญาตให้มีการชุมนุมของอนุภาคที่หลากหลายให้ monolayers มิติด้วยตาเปล่า นี้ได้นำไปสู่ความสนใจอย่างมากในการประกอบโครงสร้างคอลลอยด์สำหรับการเก็บเกี่ยวแสงในอุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟิล์มบางเซลล์แสงอาทิตย์ทนทุกข์ทรมานจากการดูดซึมที่อ่อนแอของโฟตอนที่เข้ามา ดังนั้นการจัดการแสงใช้ประกอบโครงสร้างคอลลอยด์กลายเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่กำหนด รีวิวนี้มีจุดมุ่งหมายที่จะให้ภาพรวมของการพัฒนาล่าสุดในการสังเคราะห์คอลลอยด์หมู่ฟังก์ชันและการชุมนุมที่มีความสำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างการจัดการแสงในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เราเห็นความแตกต่างระหว่างผลกระทบแสงที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของอนุภาคเดี่ยวเช่นเดียวกับผลกระทบแสงโดยรวมซึ่งมาจากโครงสร้างที่ประกอบ Colloidal templating แนวทางมิติเปิดอีกในการควบคุมการทำงานร่วมกันที่มีแสง เรามุ่งเน้นในแง่นี้บนขั้วไฟฟ้าที่มีโครงสร้างที่ได้รับความสนใจมากเนื่องจากการทำงานแบบคู่ของพวกเขาเป็นระบบการเก็บเกี่ยวแสงและอิเล็กโทรดนำไฟฟ้าและเน้นผลกระทบของระยะห่าง interparticle สำหรับ templating

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คอลลอยด์ self-assembly แนวคิดการจัดการแสงในเซลล์สุริยะ

Matthias karg Tobias a.f. , เกาะตั้ง nig , มาร์คัส retsch , คริสเตียน stelling
, พอล เอ็ม. reichstein3 Tobias honold2 , , และ mukundan thelakkat3 Andreas fery 1


1 ทางกายภาพเคมี มหาวิทยาลัย Bayreuth Universit à , ตั้ง tsstr . 30 , 95447 Bayreuth เยอรมนี
2 ทางกายภาพเคมี มหาวิทยาลัย Bayreuth ,Universit àตั้ง tsstr . 30 , 95447 Bayreuth เยอรมนี
3
ใช้พอลิเมอร์เสริมวิชาเคมีชั้นมหาวิทยาลัย Bayreuth Universit à , ตั้ง tsstr . 30 , 95447 Bayreuth เยอรมนี
คอลลอยด์อนุภาคแสดงปฏิสัมพันธ์กับรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่แสงในเวลาเดียวกันที่ฉลาดคอลลอยด์การออกแบบและแนวคิด functionalization อนุญาตให้ประกอบอนุภาคหลากหลายให้ monolayers ของมิติทาง . นี้ได้นำไปสู่ความสนใจที่สำคัญในการศึกษาโครงสร้างประกอบสำหรับการเก็บเกี่ยวแสงในอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์ โดยเฉพาะฟิล์มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประสบจากการอ่อนแอของโฟตอนที่เข้ามาดังนั้นการประกอบโครงสร้างการจัดการแสงจึงกลายเป็นสิ่งสำคัญเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้อุปกรณ์ รีวิวนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ภาพรวมของการพัฒนาล่าสุดในการสังเคราะห์คอลลอยด์ functionalization และประกอบกับการเน้นโครงสร้างการจัดการแสงใน Honda .เราแยกแยะความแตกต่างระหว่างผลแสงที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของอนุภาคเดี่ยวรวมทั้งผลแสงรวม ซึ่งมาจากการประกอบโครงสร้าง วิธีเปิด templating colloidal ยังมิติอื่น การควบคุม การปฏิสัมพันธ์กับแสงเรามุ่งเน้นในความเคารพนี้เชิงขั้วไฟฟ้าที่ได้รับความสนใจมาก เนื่องจากการทำงานของระบบ Dual แสงเก็บเกี่ยวและขั้วไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าและเน้นผลกระทบของระยะห่าง interparticle สำหรับ templating .