Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Ambient fremgangsmåde til fremstilling af et ionisk Gated kulstof nanorør fælles katode i Tandem organiske solceller

doi: 10.3791/52380 Published: November 5, 2014

Introduction

Polymer halvledere er de førende økologiske solcelle (OPV) materialer på grund af høj absorptionsevne, gode transportforbindelser egenskaber, fleksibilitet og kompatibilitet med temperaturfølsomme substrater. OPV device power konvertering effektiviteten, η har sprunget markant i de seneste år, med enkelt celle effektivitetsgevinster så højt som 9,1% 1, hvilket gør dem en stadig levedygtig energiteknologi.

Trods forbedringerne på η, de tynde optimale aktive lag tykkelser af enhederne begrænser lysabsorption og hindre pålidelig fabrikation. Derudover er den spektrale bredde af lysabsorption af hver polymer begrænset i forhold til uorganiske materialer. Parring polymerer af forskellig spektral følsomhed omgår disse vanskeligheder, hvilket gør tandem arkitekturer 2 en nødvendig innovationsaktiviteter.

Serie tandem enheder er den mest almindelige tandem arkitektur. I denne udformning en elektron transport materiaal, et valgfrit metallisk rekombination lag, og et hul transport lag forbinde to uafhængige fotoaktive lag kaldes sub-celler. Forbinder sub-celler i en række konfiguration øger tomgangsspænding af kombinationen enhed. Nogle grupper har haft succes med degenerativt doterede transport lag 3-5, men flere grupper har brugt partikler af guld eller sølv for at hjælpe rekombination af huller og elektroner i mellemlaget 6,7.

I modsætning hertil parallelle tandem kræver en høj ledningsevne elektrode, enten anode eller katode, der forbinder de to aktive lag. Mellemlaget skal være meget transparent, hvilket begrænser serie tandem mellemlag indeholdende metalpartikler, og i endnu højere grad for de parallelle tandem mellemlag bestående af tynde, kontinuerlige metalelektroder. Kulstofnanorør (CNT) ark viser større gennemsigtighed end metal lag. Så NanoTech Institute i samarbejde med Shimane University, har introduced begrebet ved hjælp af som mellemlæg elektrode i monolitiske parallelle tandem enheder 8.

Tidligere bestræbelser featured monolitiske, parallel tandem OPV enheder med CNT ark fungerer som mellemlæg anoder 8,9. Disse metoder kræver særlig omhu for at undgå kortslutning af en eller begge celler eller skadelige foregående lag, når de deponerer senere lag. Den nye metode, der er beskrevet i dette dokument letter fabrikation ved at placere CNT elektrode på toppen af de polymere aktive lag af to enkelte celler, derefter laminere de to separate enheder sammen som vist i figur 1. Denne metode er bemærkelsesværdigt som enheden, herunder en luft -stabil CNT katode, kan helt fremstillet i omgivelsesbetingelser beskæftiger kun tørre og løsning forarbejdning.

CNT ark er ikke i sig selv gode katoder, da de kræver n-type doping at mindske arbejdsfunktionen for at indsamle elektroner fra den fotoaktive områdeaf en solcelle 10. Elektriske tolagskapacitet opladning i en elektrolyt, såsom en ionisk væske, kan anvendes til at forskyde arbejdsfunktion CNT elektroder 11-14.

Som beskrevet i et foregående papir 15 og afbildet i figur 2, når gate spænding (V Gate) er forøges, arbejdsfunktion af CNT fælles elektrode faldet, skaber elektrode asymmetri. Dette forhindrer hul kollektion fra OPV donor i stedet indsamle elektroner fra OPV s acceptor, og enhederne tændes, skifter fra ineffektiv photoresistor i fotodiode 15 adfærd. Det skal også bemærkes, at den energi, der bruges til at oplade enheden og magt tabt på grund af gate lækstrømme er ubetydelig sammenlignet med den effekt, der genereres af solcellen 15. Ionic gating af CNT elektroder har en stor effekt på arbejde funktion på grund af den lave densitet af stater og den højemellem overfladeareal og volumen i CNT elektroderne. Lignende fremgangsmåder er blevet anvendt til at forbedre en Schottky barriere ved grænsefladen af CNT med n-Si 16.

Protocol

1. indiumtinoxid (ITO) mønstring og rengøring

BEMÆRK: Brug 15Ω / □ ITO glas, og køb eller skære ITO glas i størrelser er egnede til spin-belægning og fotolitografi. Det er mest effektivt at udføre trin 1,1-1,7 på et stykke glas så stort som muligt, og derefter skære den i mindre enheder. Bemærk også, at trin 1,1-1,7 kræver ITO glas kan orienteres med ITO-side op. Dette kan kontrolleres nemt med et multimeter indstilling modstand.

  1. Spin coat 1 ml S1813 positiv fotoresist onto ITO-siden af ​​ITO glas med en hastighed på 3.000 rpm i 1 min. Brug mere modstå for større stykker af glas, så sørg for at hele glasset er belagt, og fjern eventuelle bobler, før du starter spin coater.
  2. Glødes modstå belagt glas, på en varmeplade ved 115 ° C i 1 min.
  3. Indlæse prøven og fotomasken på kontakt aligner.
  4. Expose fotoresisten belagt ITO glas til en hensigtsrelevant tid. Eksponeringstiden er omkring 10 sek, men varierer denne gang baseret på UV-lampen intensitet, fotoresist type og tykkelse.
  5. Udvikle UV-eksponerede substrater i MF311 udvikler. En spin-processor automatiserede proces producerer de bedste og mest reproducerbare resultater, men udvikling kan gøres manuelt som følges.
    1. Dykke UV-eksponerede substrater for 1 min i fremkalderen, efterfulgt af skylning i deioniseret (DI) vand og tørring med en nitrogen gun. Fordi bygherren mister styrke hurtigt, skal du udskifte udvikleren mellem prøver, eller alternativt øge udviklingen tidspunktet genbruge udvikler.
  6. Ætse ITO substrater i koncentreret saltsyre (HCl). Det tager 5-10 minutter, afhængigt af koncentrationen af ​​HCl. Skylles i DI-vand, tør og teste resistiviteten af ​​de ætsede dele med et multimeter. Hvis nogen ledningsevne stadig, etch i længere tid.
  7. Når ætsning er afsluttet, fjernes photoresist med acetone. Bemærk, at en hurtig fjernelse af fotoresist forhindrer resterende HCl fra over-ætsning af mønstrede ITO.
  8. Hvis det er nødvendigt, skæres de ætsede ITO glas substrater til enhedens størrelser.
  9. Rengør ITO substrater i et bad ultralydsapparat i en sekvens af opløsningsmidler - DI vand, acetone, toluen, methanol og endelig isopropylalkohol.

2. OPV Sub-celle Fabrication

  1. Forbered P3HT: PC 61 BM løsning.
    BEMÆRK: For de mest konsistente resultater, forberede de løsninger i et nitrogen miljø. Det er muligt at følge denne procedure i omgivelsesbetingelser.
    1. Find og skrive ned massen af ​​to rene, ~ 4 ml hætteglas og deres kasketter, og markere dem med en permanent markør for at skelne dem fra hinanden.
    2. I en nitrogen eller argon handskerum overføre ca. 10 mg poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) til et hætteglas og cirka 10 mg phenyl-C 61 -smørsyremethylester (PC 61 BM) til den anden.
    3. Hætteglassene vejer igen for at finde massen af P3HT og PC 61 BM.
    4. Overfør hætteglas med P3HT og PC 61 BM i et handskerum for resten af løsningen beslutningsproces.
    5. Tilføj en magnetisk omrører i hvert hætteglas og derefter tilføje nok chlorbenzen til hver at skabe 45 mg / ml opløsninger.
    6. Placer løsninger på en magnetomrører varm plade ved 55 ° C i ca. 2 timer eller indtil de opløste stoffer er fuldstændig opløst.
    7. Bland lige volumener af P3HT og PC 61 BM løsninger sammen, og lad den blandede opløsning omrøres i endnu en time før brug.
  2. Forbered PTB7: PC 71 BM løsning.
    1. Gentag trin 2.1.1 til 2.1.4 med poly({4,8-bis[(2-ethylhexyl)oxy]benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-2,6-diyl}{3-fluoro-2-[(2-ethylhexyl)carbonyl]thieno[3,4-b]thiophenediyl}) (PTB7) og phenyl-7,1-smørsyre-methylester (PC 71 BM) i stedet for P3HT og PC61 BM.
    2. Lav en blanding af 3% vol 1,8-diiodooctane (DIO) i chlorbenzen. Denne blanding kaldes DIO-CB.
    3. Tilføj en magnetisk omrører i hvert hætteglas og derefter tilføje nok DIO-CB til PTB7 hætteglasset for at have en 12 mg / ml opløsning og nok DIO-CB til pc'en 71 BM hætteglas at have en opløsning 40 mg / ml.
    4. Lad disse løsninger omrøres på en varmeplade ved 70 ° C i to dage.
    5. Bland løsninger i et vægtforhold PTB7 til PC 71 BM af 1 til 1,5.
    6. Lad den blandede opløsning omrøres i yderligere en time ved 70 ° C før brug.
  3. Filter poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly- (styrensulfonat) (PEDOT: PSS) gennem et 0,45 um porestørrelse nylon filter. Bemærk denne procedure anvender P VP AI4083.
  4. Spin Coat Aktive lag.
    1. Placer rengøres ITO substrater, ITO-opad i en UV-Ozon renere for 5 min.
    2. Spin-coat 120 pi af den filtrerede PEDOT: PSS på UV-ozon behandlet, mønstret ITO- glasunderlagets ved 3000 rpm i 1 min. Dette forventes at give en 30 nm tykt lag.
    3. Glødes PEDOT: PSS belagte ITO substrater i 5 minutter ved 180 ° C.
    4. Spin-coat 70 pi af den blandede P3HT: PC 61 BM opløsningen på PEDOT: PSS belagt ITO substrater på cirka 1.000 rpm i 1 min. Variere hastigheden efter behov for at deponere en 200 nm tyk aktive lag.
    5. Glødes P3HT: PC 61 BM overtrukne substrater ved 170 ° C i 5 minutter. Resultaterne kan variere afhængig af den optimale annealingstemperatur.
    6. Spin-coat 70 pi af den blandede PTB7: PC 71 BM opløsningen på PEDOT: PSS belagt ITO substrater ved ca. 700 rpm i 1 min. Variere hastigheden efter behov for at deponere en 100 nm tyk aktive lag.
    7. Indlæse PTB7: PC 71 BM coatede substrater i en høj vakuum (<2 x 10 -6 Torr) kammer for at fjerne den resterende DIO. Typisk lade prøverne i kammeret O / N.

3. fabrikere Tandem Device

<ol>
  • Laminat CNT elektroder.
    1. Skær PTB7 og P3HT substrater i halve for at gøre en tandem enhed. En specialiseret ITO mønster ikke ville kræve dette trin. ITO mønster skal have mindst to parallelle ITO elektroder strækker sig fra den ene kant til en mm væk fra den anden.
    2. Klargøres først PTB7 og P3HT substrater ved at tørre væk polymer og PEDOT fra kanten af glasset, og udsætte ITO striben, som vil blive anvendt som den fælles elektrode, som ses i det første panel i figur 1.
    3. Laminere CNT fælles elektrode oven på PTB7 og P3HT elektroder. Anvende en SWCNT film ved at placere CNT side af filtrerpapiret på enheden, trykke forsigtigt, og derefter skrælning filterpapiret væk. Dette er vist i det andet panel i figur 1.
    4. Fortætte CNT elektrode på overfladen ved at anvende methoxy-nonafluorobutane (C4 F 9 OCH3) (HFE), og ved at coate CNT med en lille Amount af væsken og derefter lade det tørre.
    5. Tør polymeren og CNT oven på ITO og glas, som vil have gate-elektrode, som vist i det tredje panel i figur 1. Fjern al polymeren fra glasset for at forhindre gate lækage med et barberblad.
    6. Laminere CNT gate elektrode på den rensede areal af PTB7 og P3HT coatede substrater. Laminere MWCNT ved at trække fra kanten af ​​MWCNT skov med et barberblad og lad pladen stå frit mellem nogle kapillarrørene. Passere enheden gennem den fritstående ark at laminere CNT på enheden. Gateelektroden bør have 2-3 gange antallet af lag, som lægges på den fælles elektrode.
    7. Fortætte gate elektrode med HFE.
  • Placere en lille dråbe (≈10 pi) af ionisk væske, N, N -Diethyl- N-methyl-N - (2-methoxyethyl) ammonium tetrafluorborat, DEME-BF 4, oven på begge CNT elektroder i enaf substraterne.
  • Placer forsigtigt substrat uden ioniske væske på toppen af ​​substratet med ioniske væske med de fælles og gateelektroder på toppen af ​​hver-anden. Dette er vist i den sidste panel i figur 1.
  • Placer en fotomaske med en åbning størrelse mindre end elektroden størrelse over det aktive område. Brug små clips til at holde fotomasken på plads, samt at holde enheden sammen under testen.
  • 4. Mål Device

    1. Overfør enheden i målingen handskerummet.
    2. Foretag de elektriske forbindelser.
      1. Slut porten strømforsyning mellem den fælles elektrode og porten elektrode med fællesmarkedet som jorden.
      2. Forbind de to ITO anoder til tråde, der er forbundet til en switch, som tillader valg af enten anode eller begge anoder.
      3. Tilslutte udgangen af ​​kontakten til indgangen af ​​kilden måleenhed.
      4. Slut grund af kilde- measure enhed til den fælles elektrode.
    3. Mål enhedens IV egenskaber ved at gentage følgende trin for opstigende V Gate.
      1. Sæt V Gate til den næste værdi, startende fra V Gate = 0 V til V Gate = 2 V i trin på 0,25 V.
      2. Vent 5 min eller indtil gatestrøm er stabiliseret. Ideelt set bør gatestrøm stabilisere omkring 10s nanoampere.
      3. Indstil kontakten til begge sub-celler.
      4. Åbne lampen lukkeren.
      5. Kør en spænding feje på kilden måleenhed fra -1 volt til +1 volt på omkring 100 trin eller mere.
      6. Kør en spænding feje fra +1 volt til -1 volt.
      7. Luk lampen lukkeren.
      8. Kør spændingsscanninger igen.
      9. Indstil kontakten til den forreste sub-celle.
      10. Gentag trin 4.3.4 til 4.3.8.
      11. Sæt knappen tilbage sub-celle.
      12. Gentag trin 4.3.4 til 4.3.8.
    4. Beregn enhedens parametre. <ol>
    5. Find kortslutningsstrømmen (J SC) af hver sub-celle på hvert V Gate ved at finde den strøm, der produceres af enheden, når spændingen over sub-cellen er 0 V.
    6. Find tomgangsspænding (V OC) for hver sub-celle på hvert V Gate ved at finde spændingen produceret af enheden, når strømmen gennem sub-cellen er 0 A.
    7. Find den maksimale effekt fra solcellen ved at multiplicere hver spænding værdi med hver aktuel værdi og vælge den maksimale (mest negativ) værdi. Dette forudsætter, at man måler foto-genererede strøm som negativ strøm.
    8. Find effektkonverteringsvirkningsgrad (η) ved at dividere den maksimale effekt af input lys magt.
    9. Find fyldningsfaktoren (FF) ved at dividere den maksimale effekt med produktet af J SC og V OC.

    Representative Results

    En tandem enhed dannet af forskellige polymerer, især polymerer af væsentlige forskelle band huller, er af praktisk interesse, da disse enheder kan sluge den største spektralområde af lys. I denne indretning struktur, PTB7 sub-celle er bagcelle og P3HT er den forreste sub-celle. Dette er beregnet til at optage den største mængde lys som P3HT sub-celle er hovedsagelig transparent for lys med længere bølgelængde, der absorberes af PTB7 sub-celle. For overskuelighedens skyld, solcelle parametre, V OC, J SC, FF, og η vil blive dekoreret med en hævet T, F, eller B når der henvises til tandem, forsiden eller bagsiden celle hhv. Tabel 1 viser disse forkortelser .

    Et udvalg af aktuelle spændingskurver for enheden er afbildet i figur 3, og ekstraheret solcelle parametre i figur 4. Det bemærkes, at den PTB7 sub-celle(Tilbage) tændt på et meget lavere V Gate end P3HT sub-celle (front). Figur 4 viser, at PTB7 celle begynder at tænde på V Gate = 0,5 V og toppe omkring V Gate = 1,5 V. Den forreste sub -celle viser tegn på at dreje omkring V Gate = 1,0 V, men ikke fuldt ud tænde nedenfor V Gate = 2,0 V. V T OC og FF T efterligne adfærd værre sub-celle, som er lidt højere end den forreste sub celle-til V Gate <2,0 V og lidt højere end bagsiden celle til V Gate> 2,0 V. J T SC er langt mindre end summen af J F SC og J B SC for V Gate <1,5 V, efter hvilket punkt nuværende tilføjelse er ganske god. η T er mindre end den største af η F eller η B for alle V Gate undtagen ved 1,5 V.

    Den dårlige tilføjelse af strøm og efficiency for lav V Gate synes at skyldes den forreste sub-celle virker som en shunt i OFF-tilstand. Det ses af de meget lineære kurver frontcellen og tandem V Gate = 1,5 V i figur 3. Omvendt efter PTB7 tilbage celle er nedbrudt (ved V Gate = 2,25 V), er det stadig opretholder en diode egenskaber som vist ved kurven i figur 3, og derfor ikke fungere som en shunt. Dette resulterer i tilsætning af J SC, men V T OC, FF T og T η er reduceret på grund af den lave V B OC. Mens processen trækker robustheden fra sin enkelhed, der er variationer på grund af manuel behandling og batch-til-batch variationer i materialer. Dette kan resultere i skift i tænde spænding på ± 0,25 V og maksimal effektivitet med ± 0,5%. Denne variation kan reduceres med en mere automatiseret proces.

    lt = "Figur 1" src = "/ files / ftp_upload / 52380 / 52380fig1highres.jpg" />
    Figur 1. Tandem-enhed design proces. Fremstilling og laminering proces, der anvendes i opbygningen af den ionisk-gated tandem OPV, med pile skildrer sekvensen. Et diagram af den endelige anordning struktur er vist i nederste venstre hjørne. Klik her for at se en større udgave af dette tal.

    Figur 2
    Figur 2. Tandem enhed band og elektrisk diagram. Den omtrentlige band diagram af tandem indretning er vist langs side elektrisk diagram af indretningen. De skraverede regioner med pile på CNT elektroder viser skift i arbejdsfunktion. De fuldt optrukne linjer og kredsløbselementer nedenfor viser de elektriske forbindelser.jove.com/files/ftp_upload/52380/52380fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klik her for at se en større udgave af dette tal.

    Figur 3
    Figur 3. Udvalgte IV kurver. IV kurver for en V Gate (1,5 V), i hvilken ryggen (PTB7) celle viser sin bedste ydelse og en højere V Gate (2,25 V), hvor den forreste (P3HT) celle viser sin bedste ydeevne . 'T' og cirkler betegner tandem kurven 'F' og firkanter foran og 'B' og trekanter ryggen.

    Figur 4
    Figur 4. Enhedens parametre. Solar celleparametre udvundet IV målinger fra V Gate = 0,5 V til V Gate = 2.25 V. 'T' og sorte firkanterbetegne tandem kurven 'F' og blå trekanter fronten, og 'B' og røde cirkler ryggen. De stiplede linier viser resultater for faldende spændinger fejer af OPV enhed, mens de fuldt optrukne linjer viser de opstigende resultater.

    OPV Parameter Sub-celle måles
    Tandem Foran Tilbage
    V OC V T OC V F OC V B OC
    J SC J T SC J F SC J B SC
    FF FF T FF F FF B
    η η T η F η B

    Tabel 1. Parameter forkortelser. Oversigtsdata solcelle parameter forkortelser. Hævet, T, F, og B betegner tandem, foran og henholdsvis tilbage.

    Discussion

    Resultaterne fremhæve et par overvejelser, når designe parallel tandem solceller. Især hvis en af ​​de sub-celler udfører dårligt, tandem præstationer i påvirket negativt. Resultaterne viser, at der er to væsentlige virkninger. Hvis en sub-celle er kortsluttet, fx viser ohmsk adfærd, FF T vil ikke være højere end FF af det dårlige sub-celle. J T SC og V T OC vil blive påvirket i samme grad. Dette er tilfældet, når V Gate er lav, og P3HT sub-celle er ikke tændt.

    Omvendt, hvis en sub-celle har gode diode egenskaber, men lav V OC eller J SC, da J T SC er næsten summen af J F SC og J B SC. Men hvis der er en stor forskel mellem hver sub-celle-V OC, så V T OC er næsten ækvivalent til den mindste V OC. Denne præstation er påvist whDA V Gate er høj og PTB7 celle er slukket. Den η T kan være noget højere i sagen, men er stadig forventes at være mindre end den bedre sub-celle alene.

    Bagsiden sub-celle tænde tidligere end den forreste sub-celle var uventet som sub-celler deler gate og fælles elektroder. Arbejdsfunktionen af ​​deres katode, og derfor graden af ​​elektroden asymmetri mellem ITO og katode skal være identiske. Endvidere tilbage sub-celle viser en højere V OC end foran sub-celle og bør kræve større elektrode asymmetri med hensyn til arbejde funktion end den forreste sub-celle, og dermed en større V Gate før tænde.

    I betragtning af den lavere HOMO niveau PTB7 polymer, er det muligt, at undertrykkelse af hul injektion / ekstraktion sker hurtigere i PTB7 og dermed enheden tændes ved en lavere V Gate. Andre effekter at overveje, er det faktum, at PTB7 er encopolymer, som er en polymer sammensat af skiftevis donor- og acceptor-enheder. Dette kan have en indvirkning på grænsefladen dipoler genereret mellem polymeren og CNT fælles elektrode.

    Det er beskrevet i denne tekst procedure gælder for ansøgninger, der overholder de følgende begrænsninger. Det halvledende aktivt materiale må ikke være opløselige eller negativt påvirket af de ioniske materialer. I tilfælde af lysemitterende eller fotoelektromotoriske anordninger, bør anode- og halvledende lag ikke være uigennemsigtig i de samme spektrale regioner. I betragtning af disse begrænsninger, er det muligt at anvende disse teknikker til organiske lysdioder, økologisk felteffekttransistorer og lignende uorganiske enheder.

    Konklusionen er, at en parallel tandem enhed fremstillingsmetode, som besidder fordele i forhold til konventionelle forarbejdningsmetoder beskrevet. Fremgangsmåden kræver intet vakuum behandling, er skalerbar kan udføres i omgivelsesbetingelser,og hvert aktivt lag er fremstillet på en optimal måde, hvilket reducerer forekomsten af ​​shorts og forenkle forarbejdning. Iøjnefaldende træk er identificeret i driften af ​​parallelle OPV tandem. Selv om de overordnede effektivitetsgevinster er lidt lav, kan yderligere forbedringer gøres ved at optimere fotoaktive lag og CNT elektroder. Desuden, hvis sub-celle tændt på samme tid, ville blive observeret en η T over 3%.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly-(styrenesulfonate) Heraeus Clevios PVP AI 4083
    poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)  Rieke Metals  Inc. P3HT:  P200
    phenyl-C61-butyric  acid methyl  ester 1- Material PC61BM
    Poly({4,8-bis[(2-ethylhexyl)oxy]benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-2,6-diyl}{3-fluoro-2-[(2-ethylhexyl)carbonyl]thieno[3,4-b]thiophenediyl})  1- Material PTB7
    phenyl-C61-butyric acid methyl  ester Solenne PC71BM
    1,8-Diiodooctane Sigma Aldrich 250295
    Chlorobenzene Sigma Aldrich 284513
    Indium Tin Oxide Coated Glass 15 Ohm/SQ Lumtec
    S1813 UTD Cleanroom
    MF311 UTD Cleanroom
    HCl UTD Cleanroom
    Acetone Fisher Scientific A18-20
    Toluene Fisher Scientific T323-20
    Methanol BDH BDH1135-19L
    Isopropanol Fisher Scientific A416-20
    CEE Spincoater Brewer Scientific http://www.utdallas.edu/research/cleanroom/tools/CEESpinCoater.htm
    Contact Printer Quintel Q4000-6 http://www.utdallas.edu/research/cleanroom/QuintelPrinter.htm
    CPK Spin Processor http://www.utdallas.edu/research/cleanroom/tools/CPKsolvent.htm
    Spin Coater Laurell WS-400-6NPP/LITE
    Name Company Catalog Number Comments
    Glove Box M-Braun Lab Master 130
    Solar Simulator Thermo Oriel/Newport
    Keithley 2400 SMU Keithley/Techtronix 2400
    Keithley 7002 Multiplexer Keithley/Techtronix 7002
    Ultrasonic Cleaner Kendal HB-S-49HDT
    Micropipette Eppendorf 200 µl

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. He, Z., Zhong, C., Su, S., Xu, M., Wu, H., Cao, Y. Enhanced power-conversion efficiency in polymer solar cells using an inverted device structure. Nature Photonics. 6, 591-595 (2012).
    2. Yuan, Y., Huang, J., Li, G. Intermediate layers in tandem organic solar cells. Green. 1, (1), 65-80 (2011).
    3. Kim, J. Y., et al. Efficient tandem polymer solar cells fabricated by all-solution processing. Science. 317, (5835), 222-225 (2007).
    4. Yu, B., Zhu, F., Wang, H., Li, G., Yan, D. All-organic tunnel junctions as connecting units in tandem organic solar cell. Journal of Applied Physics. 104, (11), (2008).
    5. Schueppel, R., et al. Controlled current matching in small molecule organic tandem solar cells using doped spacer layers. Journal of Applied Physics. 107, (4), (2010).
    6. Hiramoto, M., Suezaki, M., Yokoyama, M. Effect of thin gold interstitial-layer on the photovoltaic properties of tandem organic solar cell. Chemistry Letters. 19, (3), 327-330 (1990).
    7. Xue, J., Uchida, S., Rand, B. P., Forrest, S. R. Asymmetric tandem organic photovoltaic cells with hybrid planar-mixed molecular heterojunctions. Applied Physics Letters. 85, (23), 5757 (2004).
    8. Tanaka, S., et al. Monolithic parallel tandem organic photovoltaic cell with transparent carbon nanotube interlayer. Applied Physics Letters. 94, (11), (2009).
    9. Mielczarek, K., Cook, A., Kuznetsov, A., Zakhidov, A. OPV Tandems with CNTS: Why Are Parallel Connections Better Than Series Connections. Low-Dimensional Functional Materials. 179-204 (2013).
    10. Kim, J. Y., et al. Efficient tandem polymer solar cells fabricated by all-solution processing. Science. 317, (5835), 222-225 (2007).
    11. Kuznetsov, A. A. Physics of electron field emission by self-assembled carbon nanotube arrays. The University of Texas at Dallas. (2008).
    12. Kuznetzov, A. A., Lee, S. B., Zhang, M., Baughman, R. H., Zakhidov, A. A. Electron field emission from transparent multiwalled carbon nanotube sheets for inverted field emission displays. Carbon. 48, (1), 41-46 (2010).
    13. Zakhidov, A. A., Suh, D. -S., et al. Electrochemically Tuned Properties for Electrolyte-Free Carbon Nanotube Sheets. Advanced Functional Materials. 19, (14), 2266-2272 (2009).
    14. Cook, A., Yuen, J. D., Zakhidov, A. Ion-Reconfigurable photovoltaic cells, hybrid tandems and photodetectors with CNT ionic gate. US Patent Application. 61, (2012).
    15. Cook, A. B., Yuen, J. D., Zakhidov, A. Electrochemically gated organic photovoltaic with tunable carbon nanotube cathodes. Applied Physics Letters. 103, (16), (2013).
    16. Wadhwa, P., Liu, B., McCarthy, M. A., Wu, Z., Rinzler, A. G. Electronic Junction Control in a Nanotube-Semiconductor Schottky Junction Solar Cell. Nanoletters. 10, (12), 5001-5005 (2010).
    Ambient fremgangsmåde til fremstilling af et ionisk Gated kulstof nanorør fælles katode i Tandem organiske solceller
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Cook, A. B., Yuen, J. D., Micheli, J. W., Nasibulin, A. G., Zakhidov, A. Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells. J. Vis. Exp. (93), e52380, doi:10.3791/52380 (2014).More

    Cook, A. B., Yuen, J. D., Micheli, J. W., Nasibulin, A. G., Zakhidov, A. Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells. J. Vis. Exp. (93), e52380, doi:10.3791/52380 (2014).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    simple hit counter