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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">In,&#x20;Sungjun</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Mason,&#x20;Daniel&#x20;R.</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;Hyunho</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Jung,&#x20;Mi</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;Changhee</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Park,&#x20;Namkyoo</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-20T08:01:55Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-20T08:01:55Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2022-01-25</dcvalue>
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<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Plasmonic&#x20;effects&#x20;associated&#x20;with&#x20;localized&#x20;surface&#x20;plasmon&#x20;(LSP)&#x20;resonances&#x20;such&#x20;as&#x20;strong&#x20;light&#x20;trapping,&#x20;large&#x20;scattering&#x20;cross-section,&#x20;and&#x20;giant&#x20;electric&#x20;field&#x20;enhancement&#x20;have&#x20;received&#x20;much&#x20;attention&#x20;for&#x20;the&#x20;more&#x20;efficient&#x20;harvesting&#x20;of&#x20;solar&#x20;energy.&#x20;Notably,&#x20;even&#x20;as&#x20;the&#x20;thickness&#x20;of&#x20;the&#x20;active&#x20;layer&#x20;is&#x20;significantly&#x20;reduced,&#x20;the&#x20;optical&#x20;absorption&#x20;capability&#x20;of&#x20;a&#x20;solar&#x20;cell&#x20;could&#x20;be&#x20;maintained&#x20;with&#x20;the&#x20;incorporation&#x20;of&#x20;plasmonic&#x20;effects.&#x20;This&#x20;is&#x20;especially&#x20;important&#x20;for&#x20;the&#x20;development&#x20;of&#x20;bulk&#x20;heterojunction&#x20;(BHJ)&#x20;organic&#x20;solar&#x20;cells&#x20;(OSCs),&#x20;where&#x20;the&#x20;short&#x20;exciton&#x20;diffusion&#x20;length,&#x20;low&#x20;carrier&#x20;mobility,&#x20;and&#x20;strong&#x20;charge&#x20;recombination&#x20;in&#x20;organic&#x20;materials&#x20;strongly&#x20;favors&#x20;the&#x20;use&#x20;of&#x20;optically&#x20;thin&#x20;active&#x20;layers&#x20;(&lt;100&#x20;nm).&#x20;However,&#x20;the&#x20;disappointing&#x20;performance&#x20;improvements&#x20;obtained&#x20;with&#x20;plasmonic&#x20;effects&#x20;in&#x20;the&#x20;majority&#x20;of&#x20;BHJ&#x20;OSCs&#x20;realized&#x20;to&#x20;date&#x20;suggests&#x20;that&#x20;plasmonic&#x20;effects&#x20;are&#x20;yet&#x20;to&#x20;be&#x20;fully&#x20;taken&#x20;advantage&#x20;of;&#x20;for&#x20;example,&#x20;in&#x20;thick&#x20;active&#x20;layer&#x20;OSCs&#x20;(&gt;100&#x20;nm),&#x20;the&#x20;optical&#x20;absorption&#x20;is&#x20;already&#x20;high,&#x20;even&#x20;in&#x20;the&#x20;absence&#x20;of&#x20;plasmonic&#x20;effects,&#x20;while&#x20;in&#x20;thin&#x20;active&#x20;layer&#x20;OSCs&#x20;(&lt;100&#x20;nm),&#x20;insufficient&#x20;attention&#x20;has&#x20;been&#x20;given&#x20;to&#x20;the&#x20;analysis&#x20;of&#x20;plasmonic&#x20;effects,&#x20;such&#x20;as&#x20;the&#x20;impact&#x20;of&#x20;plasmonic&#x20;nanoparticle&#x20;(NP)&#x20;geometrical&#x20;factors&#x20;on&#x20;the&#x20;directional&#x20;scattering&#x20;efficiency.&#x20;In&#x20;this&#x20;paper,&#x20;we&#x20;propose&#x20;and&#x20;demonstrate&#x20;that&#x20;the&#x20;geometrical&#x20;tuning&#x20;of&#x20;spheroidal&#x20;plasmonic&#x20;nanoparticles&#x20;(NPs)&#x20;could&#x20;enable&#x20;the&#x20;full&#x20;exploitation&#x20;of&#x20;plasmonic&#x20;effects,&#x20;providing&#x20;dramatic&#x20;improvements&#x20;to&#x20;the&#x20;light&#x20;absorption&#x20;and&#x20;energy&#x20;harvesting&#x20;capability&#x20;of&#x20;ultrathin&#x20;film&#x20;BHJ&#x20;OSCs.&#x20;Our&#x20;theoretical&#x20;analysis&#x20;demonstrates&#x20;a&#x20;dramatic&#x20;enhancement&#x20;in&#x20;optical&#x20;absorption&#x20;of&#x20;similar&#x20;to&#x20;60%&#x20;with&#x20;spheroidal&#x20;NPs&#x20;embedded&#x20;in&#x20;a&#x20;BHJ&#x20;OSC&#x20;device&#x20;with&#x20;ultrathin,&#x20;&lt;100&#x20;nm&#x20;active&#x20;layer,&#x20;as&#x20;compared&#x20;to&#x20;an&#x20;NP&#x20;absent&#x20;reference&#x20;device.&#x20;These&#x20;improvements&#x20;are&#x20;explained&#x20;according&#x20;to&#x20;enhanced&#x20;scattering&#x20;of&#x20;light&#x20;into&#x20;the&#x20;active&#x20;layer&#x20;plane,&#x20;spectral&#x20;broadening&#x20;of&#x20;absorption&#x20;resonances,&#x20;in&#x20;addition&#x20;to&#x20;an&#x20;increased&#x20;plasmonic&#x20;modal&#x20;volume,&#x20;exhibited&#x20;near&#x20;LSP&#x20;resonances&#x20;of&#x20;spheroidal&#x20;NPs&#x20;with&#x20;optimal&#x20;eccentricity.&#x20;The&#x20;result&#x20;of&#x20;our&#x20;coupled&#x20;optical-electrical&#x20;device&#x20;simulations&#x20;also&#x20;proves&#x20;that&#x20;the&#x20;outstanding&#x20;optical&#x20;absorption&#x20;enhancement&#x20;obtained&#x20;from&#x20;the&#x20;proposed&#x20;device&#x20;indeed&#x20;translates&#x20;into&#x20;significant&#x20;electrical&#x20;performance&#x20;gains;&#x20;such&#x20;as&#x20;a&#x20;similar&#x20;to&#x20;30%&#x20;increase&#x20;in&#x20;the&#x20;short-circuit&#x20;current&#x20;and&#x20;similar&#x20;to&#x20;20%&#x20;improvement&#x20;in&#x20;the&#x20;power&#x20;conversion&#x20;efficiency&#x20;(PCE).</dcvalue>
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<dcvalue element="title" qualifier="none">Enhanced&#x20;Light&#x20;Trapping&#x20;and&#x20;Power&#x20;Conversion&#x20;Efficiency&#x20;in&#x20;Ultrathin&#x20;Plasmonic&#x20;Organic&#x20;Solar&#x20;Cells:&#x20;A&#x20;Coupled&#x20;Optical-Electrical&#x20;Multiphysics&#x20;Study&#x20;on&#x20;the&#x20;Effect&#x20;of&#x20;Nanoparticle&#x20;Geometry</dcvalue>
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