Bien alignées verticalement orienté ZnO nanotige tableaux et leur Application en inversé petite molécule Solar Cells

Ming-Yi Lin; Shang-Hsuan Wu; Li-Jen Hsiao; Widhya Budiawan; Shih-Lun Chen; Wei-Chen Tu; Chia-Yen Lee; Yia-Chung Chang; Chih-Wei Chu

doi:10.3791/56149

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Article de méthode

Bien alignées verticalement orienté ZnO nanotige tableaux et leur Application en inversé petite molécule Solar Cells

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DOI :

10.3791/56149

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25 avril 2018

Ming-Yi Lin¹ , Shang-Hsuan Wu² , Li-Jen Hsiao³ , Widhya Budiawan² , Shih-Lun Chen⁴ , Wei-Chen Tu⁴ , Chia-Yen Lee¹ , Yia-Chung Chang² , Chih-Wei Chu²

¹Department of Electrical Engineering, National United University, ²Research Center of Applied Science, Academia Sinica, ³Department of Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University, ⁴Department of Electronic Engineering, Chung Yuan Christian University

Dans cet article

Résumé

Ce manuscrit décrit comment concevoir et fabriquer SMPV1:PC inversé efficace des cellules solaires₇₁BM avec nanotiges de ZnO (NRs) cultivé sur une couche de graines de ZnO dopé Al (AZO) de haute qualité. Le bien alignées verticalement orienté ZnO roupies pièce hautes propriétés cristallines. L’efficacité de conversion énergétique des cellules solaires peut atteindre 6,01 %.

Résumé

Cet article décrit comment concevoir et fabriquer efficace inversée des cellules solaires, qui reposent sur une molécule de petite conjuguée à deux dimensions (SMPV1) et [6,6] - phényl - C71-ester méthylique de l’acide butyrique (PC₇₁BM), en utilisant des nanotiges de ZnO (SNR) cultivé sur une couche de graines de ZnO dopé Al (AZO) de haute qualité. Cellules solaires₇₁BM SMPV1:PC inversé avec ZnO NRs qui poussaient sur les deux une couche de graine AZO transformés pulvérisée et sol-gel sont fabriqués. Par rapport à la couche mince AZO préparée par la méthode sol-gel, la couche mince pulvérisée AZO expose mieux cristallisation et rugosité de la surface inférieure, selon la diffraction des rayons x (DRX) et les mesures de force atomique microscope (AFM). L’orientation des ORA ZnO développées sur une couche de graine AZO pulvérisés montre mieux alignement vertical, ce qui est bénéfique pour le dépôt de la couche active ultérieure, formant des morphologies surfaces mieux. Généralement, la morphologie de la surface de la couche active domine principalement le facteur de remplissage des appareils (FF). Par conséquent, le SNA de ZnO bien alignées peut être utilisé pour améliorer la collecte de transporteur du calque actif et augmenter les FF des cellules solaires. En outre, comme une structure d’anti-reflet, il peut également être utilisé pour améliorer la récolte légère de la couche d’absorption, avec le rendement de conversion de puissance (PCE) de cellules solaires atteignant 6,01 %, plus élevé que le sol-gel base de cellules solaires avec un rendement de 4,74 %.

Introduction

Dispositifs photovoltaïques organiques de (VPO) ont récemment subi une évolution remarquable dans l’application des énergies renouvelables. Ces dispositifs organiques présentent de nombreux avantages, y compris la compatibilité de la solution-process, faible coût, poids léger, souplesse, etc.¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , jusqu'à présent, piles solaires de polymère (PSC) avec une PCE de plus de 10 % ont été développés en utilisant les polymères conjugués mélangés avec PC₇₁BM⁶. Compa....