Summary
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 %.
Abstract
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. Comparativement à base de polymères de PSC, petites molécule axée sur les variétés à pollinisation libre (SM-variétés à pollinisation libre) ont attiré plus d’attention lorsqu’il s’agit de fabriquer des variétés à pollinisation libre en raison de leurs plusieurs avantages distincts, y compris les structures chimiques bien définies, de synthèse facile et de purification, et généralement plus élevé tension circuit ouvert (Voc)7,8,9. À l’heure actuelle, une structure 2D conjugué petite molécule SMPV1 (2,6-Bis[2,5-bis(3-octylrhodanine)-(3,3-dioctyl-2,2':5,2''-terthiophene)]-4,8-bis((5-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene) avec BDT-T (benzo [1, 2-b:4, 5-b'] dithiophene) comme unité de base et 3-octylrodanine que le groupe fin d’électroattracteurs10 a été conçu et utilisé pour mélange avec PC71BM pour application prometteuse de variétés à pollinisation libre durable. Le PCE de photopiles classiques de petites molécules (SM-variétés à pollinisation libre) basée sur SMPV1 mélangé avec PC71BM a atteint plus de 8,0 %10,11.
Dans le passé, PSC pourrait être amélioré et optimisé en ajustant l’épaisseur de la couche active simplement. Cependant, contrairement aux entreprises de sécurité privées, SM-variétés à pollinisation libre ont en général une plus courte longueur de diffusion, qui limite considérablement l’épaisseur de la couche active. Par conséquent, pour augmenter encore plus la densité de courant courte (Jsc) de SM-variétés à pollinisation libre, utilisant la nanostructure12 ou SNR9 afin d’améliorer l’absorption optique des SM-variétés à pollinisation libre devenait nécessaire.
Parmi ces méthodes, la structure de NRs anti-reflet est généralement efficace pour récolter lumière du calque actif sur une large gamme de longueurs d’onde ; par conséquent, savoir comment faire pousser bien alignées verticalement orienté oxyde de zinc (ZnO) NRs est très critique. La rugosité de la surface de la couche de semences sous la couche de ZnO NRs a une grande influence sur l’orientation des tableaux NR ; par conséquent, afin d’y déposer les NRs bien orientées, la cristallisation de la couche de semence doit être précisément contrôlé9.
Dans cet ouvrage, les films AZO sont préparés par radio-fréquence (RF), technique de pulvérisation. Par rapport aux autres techniques, RF sputtering est connue pour être une technologie efficace qui est transférable à l’industrie pour qu’elle est une technique de dépôt fiable, qui permet la synthèse de haute pureté, uniforme, lisse et durable AZO minces à croître sur des substrats de grande surface. Utilisant le RF sputtering dépôts permet la formation de films AZO de haute qualité qui présentent une forte cristallisation avec réduction rugosité de surface. Par conséquent, dans la couche de croissance subséquente, les orientations des ORA sont fortement alignées, plus encore par rapport aux films de ZnO préparés par la méthode sol-gel. En utilisant cette technique, le PCE de l’inversé de petites molécules des cellules solaires basées sur des tableaux de ZnO NR orientées verticalement bien alignées peut atteindre 6,01 %.
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Protocol
1. croissance de couche AZO graine pulvérisée sur substrat de ITO
- Coller les 4 morceaux de ruban de protection contre la corrosion (0,3 x 1,5 cm) sur un côté du substrat indium tin oxide (ITO) pour former un carré (1,5 x 1,5 cm). Mettre l’ITO en acide chlorhydrique pendant 15 min à graver la surface exposée de l’ITO.
- Enlever le ruban et nettoyer l’échantillon en utilisant un sonicateur ; soniquer eau additionnée de désionisée (DI), acétone, éthanol, isopropanol à son tour de 30 min chacun. Séchez l’OTI à motifs avec un fusil de l’azote comprimé.
- Fixez les substrats d’ITO à motifs nettoyés sur le porte-substrat en bande et le titulaire de charge dans la chambre principale de RF sputtering système. Pompe de pression dans la chambre au dessous de 4 x 10-6 torr via la mécanique et de la pompe à diffusion pour assurer la pureté environnementale.
- Insert gaz argon pur (débit : 30 sccm) dans la chambre principale et le contrôle de la pompe afin de maintenir la pression de chambre à 1 mtorr.
- Préparer les couches AZO graines à l’aide de la RF (13,56 MHz) bredouillement méthode, basée sur la méthode déclarés13. Utiliser une circulaire de la dimension en 2 azoïques (2 % en poids Al2O3 en ZnO) cible en céramique pour les déposer sur des substrats de verre ITO préalablement nettoyés. Garder la distance de la cible-à-substrat à 10 cm.
- Maintenir la pression de service 1 mtorr et de puissance RF à 40 W durant la déposition. Contrôler la température du substrat à la température ambiante. Mettre le biais DC appliqué et les taux de dépôt à 187 V et 4 nm/min, respectivement de déposer la couche mince AZO. L’épaisseur de la couche de semence AZO doit être contrôlée à 40 nm, basé sur le moniteur d’épaisseur de cristal de quartz.
- Après que l’échantillon se refroidit jusqu'à 30 ° C dans la chambre, arrêter la pompe et insérer l’azote gazeux dans la chambre principale jusqu'à ce que la chambre peut être ouvert. Retirez le porte-substrat de l’échantillon.
2. la croissance de la Sol-gel traitée couche de graine de ZnO sur substrat de ITO
- Déposer la couche de graine de ZnO sur le substrat de ITO modelé par la rotation de la sol-gel revêtement méthode14. Le dihydrate d’acétate de zinc, 2-methoxethanol et la monoéthanolamine (MEA) sont utilisés comme les matières premières, solvant et le stabilisateur, respectivement.
- Dissoudre le dihydrate d’acétate de zinc (4,39 g) dans un mélange de 2-methoxethanol (40 mL) et MEA (1,22 g) pour obtenir la concentration d’acétate de zinc de 0,5 M.
- Remuer le mélange à 60 ° C pendant 2 h. Laisser le sol pendant 12 h former une solution homogène claire et transparente.
- Dépôt de la couche de graine de ZnO sur des substrats de verre ITO à motifs nettoyés à l’aide de la méthode de revêtement de spin. Ajouter 0,1 mL de solution de sol-gel sur le substrat et faire tourner à 3 000 tr/min pendant 30 s à l’aide d’une coucheuse spin.
- Après spin coating, sécher le film à 200 ° C pendant 30 min sur une plaque chauffante afin de permettre au solvant de s’évaporer et éliminer les résidus organiques. L’épaisseur de la couche de graine de ZnO devrait être environ 40 nm14.
3. croissance du ZnO NR tableau sur une couche de graine
- Cultiver le tableau de ZnO NR à l’aide de la méthode hydrothermale.
- Mix 1,49 g nitrate de zinc hexahydraté (Zn (NO3)2·6H2O) et hexaméthylènetétramine 0,7 g (HMT) (C6H12N4) dans l’eau 100 mL DI. Remuer le mélange à température ambiante pendant 30 min.
- Fixer le côté ITO de la couche AZO graine pulvérisée avec les échantillons de sol-gel de ZnO pour le couvercle en verre à l’aide de ruban adhésif. Placer les échantillons dans un 50 mL tube à fond conique polypropylène rempli avec le 50 mL de solution de Zn (NO3)2·6H2O et HMT.
- Au cours de la croissance, faire chauffer le tube à fond conique polypropylène en le posant horizontalement dans un four de laboratoire avec les échantillons de spin couché vers le bas et maintenir la température à 90 ° C pendant 90 min.
- À la fin de la période de croissance, supprimer les substrats de la solution et rincer immédiatement la surface de l’échantillon avec l’eau distillée et d’éthanol (à l’intérieur de deux flacons) à son tour de 1 min chacun, pour enlever le sel résiduel de la surface. Sécher l’échantillon à l’aide d’un pistolet d’azote comprimé et faire cuire sur une plaque chauffante à 250 ° C pendant 10 min.
4. fabrication et mesure des cellules solaires inversé petite molécule
- Charger le substrat ITO avec le tableau de ZnO NR sur une coucheuse spin dans la boîte à gants. Mélanger 1 mL de toluène contenant 15 mg de SMPV1 et 11,25 mg de PC71BM. Ajouter 0,1 mL de solution, faites tourner l’échantillon à 2 000 tr/min pour 40 s à l’aide d’une coucheuse spin et il recuire à 60 ° C pendant 2 min.
- Après le recuit, placer le substrat dans un système d’évaporation thermique. La chambre à vide au départ avec une pompe mécanique jusqu'à ce que la pression atteint 4 x 10-2 torr, puis passage à un turbo la pompe fonctionne à la pression ambiante < 4 x 10-6 torr.
- Couche de dépôt le MoO3 à un taux de dépôt de 0,1 nm/s en chauffant MoO3 poudre dans un bateau de molybdène résistif avec un Z-rapport de 1,0 et un courant d’entrée de 105 A. dépôt du Ag superposer à un taux de dépôt de 0,5 nm/s en lingot argent chauffage résistif t bateau d’ungsten avec un Z-rapport de 0,529 et un courant d’entrée de 190 A. Le système devrait comprendre un moniteur de fréquence d’évaporation de cristal de quartz pour contrôler le processus d’évaporation. L’épaisseur des couches de Ag et MoO3 doit être contrôlée pour être de 5 à 150 nm, respectivement basés sur le moniteur d’épaisseur de cristal de quartz.
- Après que l’échantillon se refroidit jusqu'à 30 ° C dans la chambre, arrêter la pompe et insérer l’azote gazeux dans la chambre jusqu'à ce que la chambre peut être ouvert. Retirez le porte-substrat de l’échantillon et charger l’échantillon dans la boîte à gants.
- Ouvrez le système simulateur solaire et attendre 20 min jusqu'à ce que la source lumineuse du système est stable. Illuminer l’échantillon à 100 mW/cm2 d’un simulateur solaire à l’aide d’une masse d’air 1.5 global (AM 1.5G) filtre. En même temps, utilisez l’analyseur de balayer le dispositif de -1 V au + 1 V d’obtenir la densité de courant-tension (J-V) courbe14,15.
5. Techniques de caractérisation
- Effectuer la diffraction des rayons x measurment16 avec une source de Cu Kα pour étudier les structures des ORA ZnO, sur la couche AZO graine pulvérisée et la couche de graines du sol-gel traitée ZnO. La vitesse de scan devrait être 1 ° / min, et la plage de balayage doit être de 10 à 90 ° (2θ).
- Caractériser la morphologie de la surface et l’image coupe transversale des échantillons par l’émission de champ17 de la microscopie électronique à balayage en réglant la tension de fonctionnement à 10 kV.
- Obtenir la photoluminescence micro spectres (PL) de tous les échantillons à l’aide d’un laser à He-Cd CW 325 nm (20 mW) comme la source d’excitation avec un 2 400 râpage rainures/mm dans la géométrie de rétrodiffusion. AllPL mesures18 doit être effectuée à la température ambiante.
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Representative Results
La structure en couches des dispositifs consistant en un substrat/AZO ITO (40 nm) / ZnO NRs couche, SMPV1:PC71BM (80 nm) / MoO3 (5 nm) documentation (150 nm) comme illustré à la Figure 1. En général, la couche de semence azoïques ou ZnO est largement utilisée pour servir de la couche de transport d’électrons (ETL) dans des dispositifs de PSC. En dehors de PSC, SM-variétés à pollinisation libre ont généralement une couche active plus courte, limitée par la diffusion plus courte longueur8. Par conséquent, afin d’améliorer la capacité de récolte de la lumière des dispositifs, la couche de ZnO NRs est introduite pour être cultivé sur la couche de graine, de travailler comme une couche anti-reflet pour améliorer la collecte de la lumière incidente et pour augmenter la zone d’interface pour transporteur collection à la même heure12,14.
La morphologie de la surface et la rugosité de la couche de graines ont une influence significative sur l’orientation des tableaux NR. Figure 2 a et Figure 2 b areAFM images de la couche de semence basées sur la méthode de pulvérisation et la méthode sol-gel, respectivement. La morphologie de la surface de la couche de graines de sol-gel traitée peut être vu non seulement pièce rugosité plus élevée, mais aussi pour former un motif de crête naturelle. Par conséquent, l’orientation des tableaux NR cultivés sur la couche de sol-gel traitée sera beaucoup plus rude que les couches en utilisant la technique de pulvérisation. Figure 2c et 2d de la Figure montrent à la microscopie électronique à balayage (SEM) images des tableaux NR cultivés sur la couche de graine pulvérisée et la couche de graines du sol-gel traitée respectivement. Clairement, l’orientation des tableaux NR cultivés sur la couche AZO pulvérisée peut être observée à être meilleures que celles cultivées sur la couche de sol-gel traitée ZnO.
En plus des images de SEM, afin d’évaluer davantage l’orientation des tableaux NR, XRD analyse (Figure 3) est utilisée pour déterminer l’orientation et la cristallisation des tableaux NR. En comparaison avec le spectre DRX des ORA développées sur une couche de graines du sol-gel traitée, les spectres des tableaux NR basés sur une couche de graine pulvérisée présentent un pic plus fort à 34,5 °, ce qui indique que non seulement l’orientation, mais aussi la cristallisation de la NR de ZnO tableaux j’ai s de mieux sur la couche pulvérisée sur la couche de procédé sol-gel.
Outre la mesure XRD de la couche de graine, les spectres de µ-PL du SNA sont également mesurés. La figure 4 montre les spectres PL des tableaux NR avec des méthodes de dépôts différents. Le pic d’émission à 385 nm provenance de la recombinaison excitonique19. En revanche, l’émission verte des spectres vient d’offres d’emploi d’oxygène (défauts intrinsèques), encore une fois, ce qui implique que la qualité du film de la couche pulvérisée est mieux que la qualité du film formé par la méthode sol-gel. On peut remarquer que les spectres de PL des ORA ZnO sur AZO pulvérisé montre un pic beaucoup plus faible à 385 nm par rapport à celle des ORA ZnO sur sol-gel ZnO. Cette importante PL trempe se produit dans le tableau de ZnO NR sur la couche de semence AZO pulvérisée, ce qui implique que la couche AZO graine contienne meilleure dissociation exciton et charger la capacité de séparation que celle de la couche de graines de sol-gel de ZnO. Les résultats révèlent que la couche AZO/ZnO NRs basée sur le processus de pulvérisation semble être une couche de transport d’électrons mieux que celle fondée sur le processus de solution.
La figure 5 montre les caractéristiques de J-V des dispositifs avec une couche de graine AZO pulvérisés et un sol-gel traitée couche de graine de ZnO. Le court circuit actuel Jsc, circuit ouvert tension Voc, FF et le PCE peuvent être dérivé des courbes J-V. Les appareils avec une couche de graine pulvérisée pièce Jsc 11,96 mA/cm2, Voc de 0,87 V, FF de 57,8 % et PCE de 6,01 %, ce qui est mieux que le sol-gel traitées cellule solaire avec Jsc 10,01 mA/cm2, Voc de 0,88 V , FF de 53,8 % et PCE de 4,74 %.
Le tableau 1 montre les performances des dispositifs avec des couches de différentes graines. En utilisant la couche pulvérisée, bien alignées verticalement orienté ETL NR de ZnO peuvent se former, et non seulement l’absorption, mais aussi l’efficacité de captage du transporteur peut être facilitée. Ainsi, en comparaison avec les dispositifs de traitement de sol-gel, dispositifs avec une couche de graine pulvérisée présentent une valeur plus élevée Jsc (11,96 mA/cm2) et meilleure valeur FF (57,8 %), comme indiqué dans le tableau 1.
Figure 1 : diagramme schématique de la structure de cellule solaire inversé petite molécule. Structure en couches des dispositifs se composait de ITO substrat/AZO (40 nm) / ZnO NRs couche, SMPV1:PC71BM (80 nm) / MoO3 (5 nm) documentation (150 nm). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : images AFM et SEM du tableau de ZnO NR. AFM images du tableau de ZnO NR cultivés sur (un), une couche de graine AZO pulvérisés et (b) un sol-gel traitées ZnO couche de semence ; SEM haut-voir des images de tableau de ZnO NR cultivés sur (c) une couche AZO pulvérisés etdun sol-gel traitement couche de graine de ZnO. La morphologie de la surface et la rugosité de la couche de ZnO NRs peuvent être observés par les images de l’AFM et SEM. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : spectre DRX du tableau de ZnO NR. Le modèle XRD de ZnO NR tableau cultivé sur une couche de graine AZO pulvérisés et une couche de graines de ZnO sol-gel traitée. L’orientation et la cristallisation des ORA peuvent être identifiés par les spectres XRD. Le tableau de ZnO NR cultivé sur des couches de graines différentes pièces presque la même orientation (002). L’intensité du PIC (002) pour le SNA sur couche pulvérisée AZO est plus forte que que sur sol-gel traitée ZnO semences couche, révélant que le SNA de ZnO sur couche pulvérisée AZO montre mieux l’orientation verticale le long de l’axe (002). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : spectres PL de couche de semence azoïques et ZnO. Les spectres de PL d’une couche de graine AZO pulvérisés et une couche de graines de ZnO sol-gel traitée. Les défauts et la capacité de dissociation d’exciton des ORA peuvent être évaluées par les spectres de PL. Le pic d’émission à 385 nm provenance de la recombinaison excitonique et l’émission verte des spectres vient de postes vacants d’oxygène du tableau ZnO NR. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : courbe J-V des dispositifs avec des couches de différentes graines. Les caractéristiques de J-V des dispositifs sous illumination avec une couche de graine AZO pulvérisés et un sol-gel traitement couche de graine de ZnO. Le rendement des cellules solaires peut être dérivé de la courbes J-V14. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
| Dispositifs de | Voc (V) | Jsc (mA/cm2) | FF (%) | PCE(%) |
| Pulvérisation couche de semence | 0,87 | 11.96 | 57,8 | 6.01 |
| Couche de base de traitement de sol-gel | 0,88 | 10.01 | 53,8 | 4.74 |
Tableau 1 : les performances des dispositifs avec des couches de différentes graines. Un résumé de la performance des appareils provenant de courbes J-V, y compris le courant de court circuit, ouvrir le circuit tension, facteur de remplissage et le rendement de conversion de puissance
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Discussion
En utilisant l’intercalaire NRs, tant la Jsc et le FF des dispositifs peuvent être améliorées. Toutefois, la rugosité de surface de NRs influencera également les processus ultérieurs. Ainsi, l’orientation et la morphologie de surface des ORA doivent être manipulés avec précaution. Pendant une longue période, le sol-gel traitées ETL, comme TiO2 et ZnO étaient couramment utilisés dans les entreprises de sécurité privées en raison de leurs procédures simples. Toutefois, la cristallisation des couches de sol-gel de traitement est généralement de type amorphe et la morphologie de surface des couches est rugueuse dans la majorité des cas. Donc, dans cette étude, pour contrôler précisément la qualité du film de la couche de graine, la couche de graine pulvérisée a été choisie pour remplacer la couche de graines du sol-gel traitée. ORA ZnO cultivés sur la couche de semence AZO pulvérisés montrent également meilleur alignement vertical, ce qui est bénéfique pour les processus ultérieurs. Il est à noter que le solvant résiduel précurseur sur le SNA doit être retiré à la fin du processus de croissance NRs, et ainsi l’échantillon doit être cuits sur la plaque de cuisson pour s’assurer que du solvant résiduel se dessèche complètement. En outre, pour éviter l’effet de recuit changer la morphologie de la surface, la température de séchage est fixée à 250 ° C, ce qui est au-dessous de la température de recristallisation de la ZnO.
En général, la couche de transport des dispositifs VPO domine la collection de transporteur et le transport des cellules solaires. Par conséquent, améliorer la mobilité des couches transport est très critique9. À la différence du film sol-gel traitée, en ajustant la puissance RF, la température de dépôt et concentration de la cible AZO, le dopage le film de couche pulvérisée semences AZO peut maintenir forte cristallisation et la mobilité des électrons de haute.
Même sous différents environnements ou les conditions de ce processus de fabrication, il est toujours facile de reproduire les résultats de l’expérience. Tant que la qualité du film de la couche de semence est bien contrôlée, le tableau de ZnO NR orienté verticalement bien aligné peut être facilement obtenu.
Bien que le tableau de ZnO NR montre le grand potentiel de fonctionner comme ETL en variétés à pollinisation libre, la résistance de la feuille du tableau NR ZnO est encore élevée. Par conséquent, les baies de ZnO NR ne peuvent remplacer l’ITO et doivent être compatibles avec ITO ou autres électrodes transparentes lors des demandes.
Autres que de fonctionner comme l’ETL dans les SM-variétés à pollinisation libre, les baies bien alignées de ZnO NR orientées verticalement peuvent également fonctionner comme une couche anti-reflet dans une organique diode électroluminescente (OLED) d’augmenter l’émission de lumière20. En outre, pour les applications d’éclairage, il peut fonctionner comme un donneur de recombiner avec trous pour émettre de la lumière d’une longueur d’onde spécifique21. Par conséquent, nous croyons que la haute qualité plaqué AZO film et bien alignées verticalement orientés tableaux de ZnO NR joueront un rôle important dans l’industrie de l’optoélectronique à l’avenir.
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Disclosures
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun intérêt financier concurrentes.
Acknowledgments
Les auteurs tiennent à remercier le Conseil National des sciences de Chine pour le soutien financier de cette recherche sous le contrat no. La plupart 106-2221-E-239-035 et la plupart 106-2119-M-033-00.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AZO target | Ultimate Materials Technology Co., Ltd. | none | AZO (2 wt% Al2O3 in ZnO) , 3”ψx 3mmt + 3mmt Cu B/P + Bonding |
| SMPV1 | Luminescence Technology Corp. | 1651168-29-4 | 2,6-Bis[2,5-bis(3-octylrhodanine)-(3,3-dioctyl-2,2':5,2''-terthiophene)]-4,8-bis((5-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene |
| RF sputtering system | Kao Duen Technology Co., Ltd | none | http://www.kaoduen.com.tw/index.php?action=product |
| Zinc Acetate Dihydrate | J. T. Baker | 5970456 | 4.39 g |
| Monoethanolamine | J. T. Baker | 141435 | 1.22 g |
| 2-methoxyethanol | Sigma-Aldrich | 109864 | 40 mL |
| Zinc Nitrate Hexahydrate | J. T. Baker | 10196186 | 1.49 g |
| Hexamethylenetetramine | Sigma-Aldrich | 100-97-0 | 0.7 g |
| Indium tin oxide (ITO) | RiTdisplay | none | coated glass substrates (<10 Ω sq–1) |
| AFM | Veeco | Innova SPM | |
| SEM | FEI | Nova 200 NanoSEM | operation voltage: 10 kV |
| XRD | Bruker | D8 X-ray diffractometer | 2θ range: 10–90 °; step size: 0.008 ° |
| PL | Horiba | Jobin-Yvon HR800 | excitation source: 325 nm UV Laser 20 mW |
| solar simulator | Newport | 91192A | AM 1.5G |
| Precision Semiconductor Parameter Analyzer | Keysight Technologies | Agilent 4156C | sweep from -1 to +1 V |
| toluene | Sigma-Aldrich | 108-88-3 | 1 mL |
| PC71BM | Sigma-Aldrich | 609771-63-3 | 11.25 mg |
| Thermal evaporation system | Kao Duen Technology Co., Ltd | Kao Duen PVD System | http://www.kaoduen.com.tw/index.php?action=product |
| HCl | Sigma-Aldrich | 7647-01-0 | |
| MoO3 | Alfa Aesar | 1313-27-5 | 99.50% |
| silver ingot | ADMAT Inc. | none | 100.00% |
| Thin Film Deposition Controller | INFICON | XTC | |
| anti-corrosion tape (Polyimide Film) | 3M Taiwan Corporation | none | http://solutions.3m.com.tw/wps/portal/3M/zh_TW/InsulatingTape/home/product/Polyimide/ |
| spin-coater | Chemat Technology, Inc | KW-4A | http://www.chemat.com/chematscientific/KW-4A.aspx |
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