Summary
Detta manuskript beskriver hur att designa och tillverka effektiva inverterad SMPV1:PC71BM solceller med ZnO nanorör (NRs) odlas på en hög kvalitet Al-dopade ZnO (AZO) utsäde lager. Den väl överens vertikalt orienterade ZnO NRs uppvisar höga kristallina egenskaper. Power conversion effektiviteten i solceller kan nå 6,01%.
Abstract
Detta manuskript beskriver hur att designa och tillverka effektiva inverterad solceller, som bygger på en tvådimensionell konjugerade liten molekyl (SMPV1) och [6,6] - fenyl - C71-smörsyra metylester (PC71BM), genom att utnyttja ZnO nanorör (NRs) odlas på en hög kvalitet Al-dopade ZnO (AZO) utsäde lager. Inverterad SMPV1:PC71BM solcellerna med ZnO NRs som växte på både ett finfördelat och sol-gel bearbetade AZO utsäde-lager tillverkas. Den sputtrade AZO tunn filmen jämfört med den AZO tunn film som utarbetats av metoden sol-gel, och uppvisar bättre kristallisation och lägre ytråhet, enligt röntgendiffraktion (XRD) och atomic force Mikroskop (AFM) mätningar. Orienteringen för den ZnO NRs odlas på ett finfördelat AZO utsäde lager visar bättre lodrät justering, vilket är gynnsamt för nedfall av efterföljande aktivt lager, bildar bättre yta morfologier. I allmänhet dominerar av det aktiva lagret ytan morfologi främst fyllnadsgrad (FF) enheter. Följaktligen kan de väl överens ZnO NRs användas att förbättra carrier insamlingen av det aktiva lagret och öka FF av solcellerna. Dessutom som en anti-reflektion-struktur, kan det också användas för att förbättra ljus skörd av absorption lagret, med power verkningsgraden (PCE) solceller når 6,01%, högre än den sol-gel baserat solceller med en effektivitet på 4,74 %.
Introduction
Organiska solceller (OPV) enheter har nyligen genomgått en anmärkningsvärd utveckling i tillämpningen av förnybara energikällor. Sådana organiska anordningar har många fördelar, inklusive lösningsprocessen kompatibilitet, låg kostnad, låg vikt, flexibilitet, etc.1,2,3,4,5 hittills polymera solceller (PSC) med en PCE av mer än 10% har utvecklats genom att utnyttja de konjugerade polymerer som blandas med PC71BM6. Jämfört med polymerbaserade PSC, liten molekyl-baserade OPVs (SM-OPVs) har uppmärksammats mer när det gäller att tillverka OPVs på grund av deras flera distinkta fördelar, inklusive väl definierade kemiska strukturer, facile syntes och rening, och generellt högre öppen krets spänning (Voc)7,8,9. För närvarande en 2D-struktur konjugerat liten molekyl 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) med BDT-T (bens [1,2-b: 4, 5-b'] dithiophene) som den centrala enheten och 3-octylrodanine som den elektron-återkalla slutet-gruppen10 har varit utformade och används för att blanda med PC71BM för lovande hållbar OPVs applicering. PCE av konventionella småmolekylära solceller (SM-OPVs) baserat på SMPV1 blandas med PC71BM har nått mer än 8,0%10,11.
I förflutnan, kan PSC förbättras och optimerad helt enkelt genom att justera tjockleken på det aktiva lagret. Men till skillnad från PSC har SM-OPVs i allmänhet en kortare diffusion längd, vilket kraftigt begränsar tjockleken på det aktiva lagret. Därför, för att ytterligare öka kort strömtäthet (Jsc) av SM-OPVs, utnyttja den nanostruktur12 eller NRs9 för att förbättra optisk absorption av SM-OPVs blev nödvändigt.
Bland dessa metoder är anti-reflektion NRs strukturen i allmänhet effektiva för ljus avverkning i det aktiva lagret över ett brett spektrum av våglängder; Därför, att veta hur man odlar väl överens lodrätt orienterad zinkoxid (ZnO) NRs är mycket kritisk. Ytfinheten av lagrets utsäde under ZnO NRs lagret har ett stort inflytande på orienteringen för de NR arrayer; Därför, för att sätta in väl orienterad NRs, kristallisation av lagrets utsäde måste vara exakt kontrollerade9.
I detta arbete förbereds AZO filmerna av theRadio-frekvens (RF) sputtring teknik. Jämfört med andra tekniker, är RF sputtring kända för att vara en effektiv teknik som är överförbart till industrin för det är en pålitlig nedfall teknik, vilket gör att syntesen av hög renhet, enhetlig, smidig och självgående AZO tunna filmer att växa över stort område substrat. Utnyttja RF sputtring nedfall kan bildandet av hög kvalitet AZO filmer som uppvisar hög kristallisering med reducerad ojämnheter på ytan. Därför i det efterföljande tillväxt lagret, riktlinjerna från NRs är starkt inriktade, ännu mer så jämfört med ZnO filmer utarbetat metoden sol-gel. Med denna teknik, kan PCE av inverterad småmolekylära solcellerna baserat på väl överens lodrätt orienterad ZnO NR matriser nå 6,01%.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. tillväxt av AZO sputtrade utsäde skikt på ITO substrat
- Sticka 4 korrosionsskydd tejp bitar (0,3 x 1,5 cm) på ena sidan av indium tinoxiden (ITO) substratet att bilda en fyrkant (1,5 x 1,5 cm). ITO in Saltsyra för 15 min till etch det exponerade området av ITO.
- Ta bort tejpen och rengör provet med hjälp av en någon sonikator; Sonikera med avjoniserat vatten, aceton, etanol och isopropanol i sin tur för 30 min varje i (DI). Föna mönstrade ITO med en komprimerad kväve pistol.
- Bifoga de rengjorda mönstrade ITO substratesna på substrat innehavaren av tejp och läsa in hållaren i den huvudsakliga kammaren RF sputtring system. Pumpa kammare trycket till under 4 x 10-6 torr via mekaniskt och diffusion pumpen för att säkerställa miljömässig renhet.
- Infoga ren argongas (flödeshastighet: 30 sccm) in i huvudsakliga kammaren och kontroll pumpen för att upprätthålla trycket på avdelningen på 1 mtorr.
- Förbereda AZO utsäde lager använder RF (13,56 MHz) sputtring metod, baserad på rapporterad metod13. Använda en cirkulär 2 i dimension AZO (2 wt % Al2O3 i ZnO) keramiska målet att sätta in dem på förväg rengjorda ITO glas substrat. Hålla målet-till-substrat avstånd på 10 cm.
- Upprätthålla arbetstryck på 1 mtorr och RF-effekten på 40 W under nedfall. Styra substrat temperaturen vid rumstemperatur. Ställ in tillämpad DC bias och insvetstal till 187 V och 4 nm/min, respektive att deponera den AZO tunn filmen. Tjockleken av lagrets AZO utsäde bör kontrolleras vid 40 nm baserat på kvartskristall tjocklek bildskärmen.
- Efter provet kyls ner till 30 ° C i kammaren, Stäng av pumpen och in kvävgas i den huvudsakliga kammaren tills kammaren kan öppnas. Ta bort provet från innehavaren substrat.
2. tillväxt av Sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager på ITO substrat
- Sätta in ZnO utsäde lagret på mönstrade ITO substratet genom sol-gel spin beläggning metod14. Den zinkacetatdihydrat, 2-methoxethanol och monoetanolamin används som det utgångsmaterial, lösningsmedel, och stabilisator, respektive.
- Lös zinkacetatdihydrat (4.39 g) i en blandning av 2-methoxethanol (40 mL) och MEA (1,22 g) att erhålla zink acetat koncentrationen av 0,5 M.
- Rör den resulterande blandningen vid 60 ° C i 2 h. Låt sol sitta i 12 h att bilda en klar och transparent homogen lösning.
- Deponera ZnO utsäde lagret på rengjorda ITO mönstrad glas substrat med metoden spin beläggning. Tillsätt 0,1 mL sol-gel lösning på substratet och rotera vid 3000 rpm i 30 s med en spin coater.
- Efter spin beläggning, torka filmen vid 200 ° C i 30 min på en värmeplatta att låta lösningsmedlet avdunsta och ta bort de organiska restprodukterna. Tjockleken av lagrets ZnO utsäde bör vara runt 40 nm14.
3. tillväxt av ZnO NR matris på ett frö lager
- Växa arrayen ZnO NR hydrotermiska metoden.
- Blanda 1.49 g zink nitrat hexahydrat (Zn (nr3)2·6H2O) och 0,7 g hexametylentetramin (HMT) (C6H12N4) i 100 mL DI vatten. Rör den resulterande blandningen i rumstemperatur i 30 min.
- Fäst ITO sida av lagrets AZO sputtrade utsäde med ZnO sol-gel prover till täckglaset med tejp. Lägg proverna i en 50 mL fyllt polypropylen koniska rör med 50 mL lösning av Zn (nr3)2·6H2O och HMT.
- Under växtperioden, värma polypropylen koniska röret genom att lägga det horisontellt i ett laboratorium ugn med spin belagda prover nedåt, och hålla temperaturen vid 90 ° C i 90 min.
- I slutet av tillväxtperioden, ta bort substratesna från lösningen och skölj genast prov ytan med DI vatten och etanol (inuti två tvätta flaskor) i sin tur för 1 min vardera för att avlägsna kvarvarande salt från ytan. Föna provet med hjälp av en komprimerad kväve pistol och grädda det på en värmeplatta vid 250 ° C i 10 min.
4. tillverkning och mätning av inverterad småmolekylära solceller
- Ladda ITO underlaget med den ZnO NR matrisen på en spin coater i glovebox. Blanda 1 mL toluen som innehåller 15 mg SMPV1 och 11,25 mg PC71BM. Lägg 0,1 mL lösning, snurra provet vid 2.000 rpm för 40 s med en spin coater, och glödga den vid 60 ° C under 2 minuter.
- Efter glödgning processen, placera substratet i en termisk avdunstning system. Pump till vakuumkammare initialt med en mekanisk pump tills trycket når 4 x 10-2 torr, sedan byta till en turbo pumpa till gör omgivningstryck < 4 x 10-6 torr.
- Insättning på MoO3 lager på en beläggningshastighet på 0,1 nm/s genom upphettning MoO3 pulver i en resistiv molybden båt med en Z-förhållandet mellan 1.0 och en inström av 105 A. insättning Ag lager på en beläggningshastighet på 0,5 nm/s av värme silver göt i en resistiv t ungsten båt med en Z-förhållandet mellan 0.529 och en inström på 190 A. Systemet bör omfatta en kvartskristall avdunstning pulsmätaren för att styra processen avdunstning. Tjockleken av MoO3 och Ag lager bör kontrolleras för att vara 5 och 150 nm, respektive baserat på kvartskristall tjocklek bildskärmen.
- Efter provet kyls ner till 30 ° C i kammaren, Stäng av pumpen och in kvävgas i kammaren tills kammaren kan öppnas. Ta bort provet från innehavaren av substrat och läsa in provet i glovebox.
- Öppna solsimulator systemet och vänta 20 min tills ljuskällan av systemet är stabilt. Belysa provet vid 100 mW/cm2 från en solsimulator som använder en luftmassa 1,5 globala (AM 1.5G) filter. Samtidigt, använda analyzer för att sopa enheten från -1 V + 1 V för att få de strömtäthet-spänning (J-V) kurva14,15.
5. karakterisering tekniker
- Utföra de röntgendiffraktion measurment16 med en Cu Kα källa att studera strukturer de ZnO NRs, på AZO sputtrade utsäde lagret och ZnO sol-gel bearbetas utsäde lagret. Spolningshastighet bör 1 ° / min, och avsökningsintervall bör vara 10-90 ° (2θ).
- Karakterisera ytan morfologi och tvärsnittsdata bild av proverna av fältet utsläpp scanning electron microscopy17 genom att driftspänningen på 10 kV.
- Få den micro fotoluminescens (PL) spektra av alla prover med en 325 nm han-Cd CW laser (20 mW) som magnetisering källa med en 2,400 som grooves mm galler i backscattering geometrin. AllPL mätningar18 bör utföras vid rumstemperatur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Skiktad struktur av enheterna bestod av en ITO substrat/AZO (40 nm) / ZnO NRs lager, SMPV1:PC71BM (80 nm) / MoO3 (5 nm) /Ag (150 nm) som visas i figur 1. I allmänhet används AZO eller ZnO utsäde lagret ofta för att fungera som elektron transportskiktet (ETL) i PSC enheter. Förutom de gemensamma kontaktpunkterna ha SM-OPVs brukar en kortare aktiva lagret, begränsad av de korta diffusion längd8. Därför, för att ytterligare förbättra funktionen ljus-skörd av enheter, ZnO NRs lagret införs för att odlas på utsäde lager, att fungera som en anti-reflektion lager att förbättra insamlingen av det infallande ljuset, och att öka området gränssnitt för transportören samling vid samma tid12,14.
Den ytan morfologi och råhet av lagrets utsäde har ett betydande inflytande på orienteringen av de NR arrayer. Figur 2a och figur 2b areAFM bilder av lagrets utsäde baserat på sputtring metoden och metoden sol-gel, respektive. Ytan morfologi av sol-gel bearbetas utsäde lagret kan vara ses inte bara uppvisar högre ojämnheter, men också att bilda en naturlig ridge mönster. Som ett resultat, blir orienteringen av de NR arrayer odlas på sol-gel bearbetas lagret mycket grövre än lager vuxit med sputtring tekniken. Figur 2 c och 2d-diagram visar svepelektronmikroskop (SEM) bilder av de NR arrayer odlas på lagrets sputtrade utsäde och sol-gel bearbetas utsäde lagret respektive. Tydligt, orienteringen av de NR arrayer odlas på sputtrade AZO lagret kan observeras för att vara bättre än de som odlas på sol-gel bearbetas ZnO lagret.
Förutom de SEM-bilderna, för att ytterligare uppskatta orientering av de NR matriserna, används XRD analys (figur 3) för att identifiera orientering och kristallisation av de NR arrayer. Jämfört med XRD spektra av de NRs odlas på ett sol-gel bearbetas utsäde lager, Visa spektra av NR matriser utifrån ett finfördelat utsäde lager en relativt starkare topp på 34.5 °, som visar att inte bara orientering men också kristallisation av ZnO NR kedjor jag s bättre sputtrade i lagret än i sol-gel processen lager.
Samt XRD mätningen av lagrets utsäde mäts även μ-PL spektra av NRs. Figur 4 visar PL spektra av de NR arrayer med olika nedfall metoder. Utsläpp toppen vid 385 nm påbörjar från det excitonic rekombination19. Däremot, kommer grön utsläpp av spektra från syre vakanser (inneboende defekter), igen vilket innebär att filmen kvaliteten av lagrets sputtrade är bättre än kvaliteten på film bildas av metoden sol-gel. Det kan märkas att PL spektra av den ZnO NRs på sputtrade AZO visar en betydligt svagare topp på 385 nm jämfört den ZnO NRs på sol-gel ZnO. Detta betydande PL snabbkylning sker i matrisen ZnO NR på sputtrade AZO utsäde lager, vilket innebär att AZO utsäde lagret innehåller bättre exciton dissociation och debitera avskiljande förmåga än ZnO sol-gel utsäde lagret. Resultaten visar att AZO/ZnO NRs lagret baserat på sputtring processen verkar vara ett bättre elektrontransport lager än baserat på lösningsprocessen.
Figur 5 visar J-V egenskaperna hos enheter med ett finfördelat AZO utsäde lager och en sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager. Kortslutning nuvarande Jsc, öppen krets spänning Voc, FF och PCE kan härledas från J-V kurvorna. Enheter med ett finfördelat utsäde lager uppvisar Jsc 11.96 mA/cm2, Voc på 0,87 V, FF 57,8% och PCE 6,01%, vilket är bättre än den sol-gel bearbetade solcell med Jsc 10,01 mA/cm2, Voc för 0.88 V , FF 53,8% och PCE 4,74%.
Tabell 1 visar utförandet av enheter med olika fröblandningar lager. Genom att utnyttja den sputtrade utsäde lagret, väl överens lodrätt orienterad ZnO NR ETL kan bildas, och därmed inte bara upptaget utan även transportören samling effektiviteten kan förbättras. Som ett resultat, uppvisar jämfört med sol-gel bearbetas enheter, enheter med ett finfördelat utsäde lager högre Jsc (11.96 mA/cm2) och bättre FF värde (57,8%), som visas i tabell 1.
Figur 1: Schematisk bild av inverterad småmolekylära solcell strukturen. Skiktad struktur av enheterna bestod av ITO substrat/AZO (40 nm) / ZnO NRs lager, SMPV1:PC71BM (80 nm) / MoO3 (5 nm) /Ag (150 nm). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: AFM och SEM-bilder av ZnO NR matris. AFM bilder av ZnO NR array odlas på (en) ett finfördelat AZO utsäde lager och (b), en sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager; SEM top-view-bilder av ZnO NR matris odlas på (c) ett finfördelat AZO utsäde lager och (d), en sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager. Den ytan morfologi och råhet av lagrets ZnO NRs kan observeras via AFM och SEM bilder. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: XRD spektra av ZnO NR array. XRD mönstret av ZnO NR array odlas på ett finfördelat AZO utsäde lager och en sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager. Orientering och kristallisation av NRs kan identifieras av XRD spektra. Arrayen ZnO NR odlas på olika fröblandningar lager uppvisar nästan samma orientering (002). Styrkan i den (002) toppen för NRs sputtrade AZO utsäde lager är starkare än att på sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager, avslöjar att den ZnO NRs sputtrade AZO utsäde lagret uppvisar bättre vertikalt längs (002) axeln. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4: PL spektra av AZO och ZnO utsäde lager. PL spektra av ett finfördelat AZO utsäde lager och en sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager. Defekter och exciton dissociation förmåga NRs kan utvärderas av PL spektra. Utsläpp toppen vid 385 nm påbörjar från det excitonic rekombination och grön utsläpp av spektra kommer från syre arbetsplatser av matrisen ZnO NR. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5: J-V kurvan av enheter med olika fröblandningar lager. J-V egenskaperna hos enheter under belysning med ett finfördelat AZO utsäde lager och en sol-gel bearbetas ZnO utsäde lager. Utförandet av solcellerna kan härledas från J-V kurvor14. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
| Enheter | Voc (V) | Jsc (mA/cm2) | FF (%) | PCE(%) |
| Sputtring utsäde lager | 0,87 | 11,96 | 57,8 | 6,01 |
| Sol-gel bearbetas utsäde lager | 0,88 | 10.01 | 53,8 | 4,74 |
Tabell 1: prestanda för enheter med olika fröblandningar lager. En sammanfattning av enheterna som härrör från J-V kurvor inklusive kortslutning ström, öppen kretsspänning, fyllningsfaktor och power verkningsgraden
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Genom att utnyttja NRs mellanlagret, kan både Jsc och FF enheter förbättras. Dock ytjämnheten av NRs kommer också att påverka de efterföljande processerna. Således, orientering och ytan morfologi av NRs bör noggrant manipuleras. För länge bearbetade sol-gel ETL såsom TiO2 och ZnO användes vanligen i PSC på grund av deras enkla rutiner. Men kristallisation av sol-gel bearbetas lager är i allmänhet av amorft typ och ytan morfologi av skikten är grov i majoriteten av fallen. Därför i denna studie har för att exakt styra filmen kvaliteten på utsäde lagret, sputtrade utsäde lagret valts att ersätta sol-gel bearbetas utsäde lagret. Den ZnO NRs odlas på lagrets sputtrade AZO utsäde visar också bättre lodrät justering, vilket är gynnsamt för efterföljande processer. Det noteras att i slutet av NRs tillväxtprocessen, kvarstående föregångare lösningsmedlet på NRs behöver tas bort, och således provet behöver bakas på värmeplattan att säkerställa den kvarvarande vätskan torkar ut helt. Dessutom för att undvika glödgning effekten förändras ytan morfologi, ligger snabbtorkande temperaturen vid 250 ° C, vilket ligger under rekristallisationstemperaturen av ZnO.
I allmänhet dominerar transportskiktet OPV enheter carrier hämtning och transport av solcellerna. Som ett resultat, är förbättra rörligheten för transport lagren mycket kritisk9. Till skillnad från sol-gel bearbetade filmen, kan genom att justera den RF-effekten, nedfall temperatur och dopning koncentration av AZO målet, sputtrade AZO utsäde lager filmen upprätthålla hög kristallisation och hög electron mobility.
Även under olika miljöer eller villkoren för denna tillverkning process är det fortfarande lätt att replikera resultaten av experimentet. Så länge filmen kvaliteten på utsäde lagret styrs väl, kan väl överens lodrätt orienterad ZnO NR matrisen lätt erhållas.
Även om arrayen ZnO NR visar stor potential att fungera som ETL i OPVs, är ark motståndet av ZnO NR matrisen fortfarande hög. Därför kan inte de ZnO NR arrayer ersätta ITO och måste vara kompatibel med ITO eller andra transparenta elektroder under programmen.
Än fungerar som ETL i de SM-OPVs, kan de väl överens lodrätt orienterad ZnO NR arrayer fungerar också som ett anti-reflektion-lager i en organiska lysdioder (OLED) att öka ljusöppningen20. Dessutom för belysning program, kan det fungera som en givare till rekombinera med hål att avge ljus av en viss våglängd21. Därför vi tror att hög kvalitet oftas AZO film och väl överens lodrätt orienterad ZnO NR arrayer kommer att spela en viktig roll i optoelektronik branschen i framtiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar att de har inga konkurrerande finansiella intressen.
Acknowledgments
Författarna vill tacka den nationella Science rådet i Kina för det ekonomiska stödet för denna forskning under Kontraktsnr De flesta 106-2221-E-239-035, och de flesta 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 |
References
- Dou, L., et al. Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer. Nat. Photonics. 6 (3), 180-185 (2012).
- You, J., et al. Metal Oxide Nanoparticles as an Electron-Transport Layer in High Performance and Stable Inverted Polymer Solar Cells. Adv. Mater. 24 (38), 5267-5272 (2012).
- Dou, L., et al. Systematic Investigation of Benzodithiophene- and Diketopyrrolopyrrole-Based Low-Bandgap Polymers Designed for Single Junction and Tandem Polymer Solar Cells. J. Am. Chem. Soc. 134 (24), 10071-10079 (2012).
- Li, G., Zhu, R., Yang, Y. Polymer solar cells. Nat. Photonics. 6 (3), 153-161 (2012).
- You, J., et al. A polymer tandem solar cell with 10.6% power conversion efficiency. Nat. Commun. 4, 1446 (2013).
- Chen, J. D., et al. Single-Junction Polymer Solar Cells Exceeding 10% Power Conversion Efficiency. Adv. Mater. 27 (6), 1035-1041 (2015).
- Zhang, H., et al. Developing high-performance small molecule organic solar cells via a large planar structure and an electron-withdrawing central unit. Chem. Commun. 53, 451-454 (2017).
- Zhou, H., et al. Conductive Conjugated Polyelectrolyte as Hole-Transporting Layer for Organic Bulk Heterojunction Solar Cells. Adv. Mater. 26 (5), 780-785 (2014).
- Lin, M. Y., et al. Enhance the light-harvesting capability of the ITO-free inverted small molecule solar cell by ZnO nanorods. Opt. Express. 24 (16), 17910-17915 (2016).
- Liu, Y., et al. Solution-processed small-molecule solar cells: breaking the 10% power conversion efficiency. Sci. Rep. 3, 3356 (2013).
- Farahat, M. E., et al. Toward environmentally compatible molecular solar cells processed from halogen-free solvents. J. Mater. Chem. A Mater. Energy Sustain. 4 (19), 7341-7351 (2016).
- Lin, M. Y., et al. Plasmonic ITO-free polymer solar cell. Opt. Express. 22 (S2), A438-A445 (2014).
- Donato, A., et al. RF sputtered ZnO-ITO films for high temperature CO sensors. Thin Solid Films. 517 (22), 6184-6187 (2009).
- Lin, M. Y., et al. Sol-gel processed CuOx thin film as an anode interlayer for inverted polymer solar cells. Org. Electron. 11 (11), 1828-1834 (2010).
- Vandewal, K., et al. On the origin of the open-circuit voltage of polymer-fullerene solar cells. Nat. Mater. 8, 904-909 (2009).
- Sharma, R., et al. X-ray diffraction: a powerful method of characterizing nanomaterials. Recent Research in Science and Technology. 4 (8), 77-79 (2012).
- Huggett, J. M., Shaw, H. F. Field emission scanning electron microscopy a high-resolution technique for the study of clay minerals in sediments. Clay Miner. 32, 197-203 (1997).
- Lou, S., et al. Laser beam homogenizing system design for photoluminescence. Appl. Opt. 53 (21), 4637-4644 (2014).
- Huang, J. S., Lin, C. F. Influences of ZnO sol-gel thin film characteristics on ZnO nanowire arrays prepared at low temperature using all solution-based processing. J. Appl. Phys. 103, 014304 (2008).
- Leung, S. F., et al. Light Management with Nanostructures for Optoelectronic Devices. J. Phys. Chem. Lett. 5, 1479-1495 (2014).
- Lee, C. Y., et al. White-light electroluminescence from ZnO nanorods/polyfluorene by solution-based growth. Nanotechology. 20 (42), (2009).
