ナノテクスチャと高屈折率ガラスを応用した有機薄膜太陽電池の光学設計に関する研究

摘要

本研究では，有機薄膜太陽電池の発電電流を増加させるための光学設計に関する検討を行った．提案するデバイスは，多層干渉膜とモスアイを合わせたハイブリッド反射防止構造と，高屈折ガラスを融合した構成である．特性マトリクス法を用いた光学シミュレーションにより，反射防止無しの場合にはガラスの高屈折率化は発電性能を低下させるのに対し，ハイブリッド反射防止を導入した場合には，高屈折率ガラスの使用により発電性能が向上することが示された．この結果は，反射防止とガラスの屈折率との組み合わせを適切に選定することが重要であることを示唆している．また，高屈折率ガラスを用いた有機太陽電池の発電電流を実験的に調べることで，ハイブリッド反射防止構造を適用することで，光学解析による予測と同等の顕著な発電電流増加が得られることを示した．