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One-step femtosecond laser patterning of light-trapping structure on dye-sensitized solar cell photoelectrodes?

機譯：染料敏化太陽能電池光電極上捕光結(jié)構(gòu)的一步飛秒激光圖案?

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摘要

Light-trapping patterns were constructed in TiO2 photoelectrodes for dye-sensitized solar cells (DSSCs) by a one-step femtosecond laser structuring method that utilized ablation to create patterns at the surface of nanostructured TiO2 films. As a result, much more light was trapped in the photoelectrodes. Grating and orthogonal-grid patterns were studied, and the light trapping performance was optimized through the adjustment of pattern spacing, which was easily realized in the laser ablation process. With a 5-μm-spacing orthogonal-grid pattern, DSSCs showed a highest photon-to-electron conversion efficiency of 9.32% under AM 1.5G, a 13.5% improvement compared to the same cell without laser ablation. This simple and universal laser ablation method could be used to process many kinds of nanomaterials, and could be applied for various devices with nanostructures.
機譯：染料敏化太陽能電池（DSSCs）的TiO2光電極中采用一步法飛秒激光結(jié)構(gòu)化方法構(gòu)建光陷阱圖案，該方法利用燒蝕在納米結(jié)構(gòu)TiO2薄膜的表面形成圖案。結(jié)果，更多的光被捕獲在光電電極中。研究了光柵和正交柵格圖案，并通過調(diào)整圖案間距優(yōu)化了光捕獲性能，這在激光燒蝕工藝中很容易實現(xiàn)。 DSSC具有5μm間距的正交網(wǎng)格圖案，在AM 1.5G下顯示出最高的光子電子轉(zhuǎn)換效率，為9.32％，與沒有激光燒蝕的相同電池相比，提高了13.5％。這種簡單且通用的激光燒蝕方法可用于處理多種納米材料，并可應(yīng)用于具有納米結(jié)構(gòu)的各種設(shè)備。

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