Login processing...

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

Engineering

Окружающая Метод производства ионно воротами углеродных нанотрубок общим катодом в тандеме органических солнечных элементов

doi: 10.3791/52380 Published: November 5, 2014

Introduction

Полимерные полупроводники являются ведущие органическое фотоэлектрические (ОПВ) материалы в связи с высокой поглощающей, хороших транспортных свойств, гибкости и совместимости с температурно-чувствительных субстратов. Эффективность преобразования энергии ОПВ устройств, η, значительно подскочили в последние годы, с эффективностью отдельных клеток выше, чем 9,1% 1, что делает их более жизнеспособным энергетических технологий.

Несмотря на улучшение η, тонкие оптимальные активный слой толщины устройств ограничить поглощение света и препятствуют надежной изготовление. Кроме того, ширина спектра поглощения света каждого полимера ограничены по сравнению с неорганическими материалами. Сопряжение полимеры различной спектральной чувствительностью обходит эти трудности, что делает тандем архитектур 2 необходимо инновационных.

Серия тандемные устройства являются наиболее распространенными архитектура тандем. В этой конструкции, электронный транспорт материалы, справкиаль, необязательно металлический слой рекомбинации, и отверстие транспортный уровень подключить два независимых фотоактивные слоев, называемых суб-клетки. Связывание суб-клеток в последовательной конфигурации увеличивает напряжение разомкнутой цепи комбинированного устройства. Некоторые группы имели успех с дегенеративно легированных транспортных слоев 3 - 5, но больше групп использовали частицы золота или серебра, чтобы помочь рекомбинации электронов и дырок в прослойке 6,7.

В отличие от этого, параллельные тандемы требуют высокой проводимости электрода, либо анод или катод, соединяющую два активных слоев. Промежуточный слой должен быть очень прозрачным, что ограничивает тандем прослойки серии, содержащие металлические частицы, а тем более для параллельных прослоек тандем, состоящий из тонких непрерывных металлических электродов. Углеродные нанотрубки (УНТ) листы показывают более высокую прозрачность, чем металлических слоев. Так в Нанотех института в сотрудничестве с Симанэ университета, имеет Introduced концепцию использования в качестве межслойной электрода в монолитных, параллельных тандем устройств 8.

Предыдущие попытки признакам монолитные, параллельные, тандем ОПВ устройств с УНТ листов, функционирующих как прослойки анодов 8,9. Эти методы требуют особого ухода, чтобы избежать короткого замыкания одного или обоих клеток или повреждения предыдущих слоев при сдаче поздние слои. Новый способ, описанный в данной работе, облегчает изготовление, поместив электрод CNT ​​сверху полимерных активных слоев двух отдельных клеток, а затем ламинированием двух отдельных устройств вместе, как показано на рисунке 1. Этот метод Примечательно, что и устройство, в том числе воздуха -stable CNT катод, могут быть изготовлены полностью в условиях окружающей среды с использованием только сухую и решение обработку.

CNT листы не являются принципиально хорошие катоды, поскольку они требуют н-типа легирующей, чтобы уменьшить работу выхода, чтобы собирать электроны из светочувствительного областисолнечного элемента 10. Электрический двухслойный зарядки в электролите, такие как ионной жидкости, может быть использована, чтобы сместить работа выхода CNT электродов 11 - 14.

Как описано в предыдущей публикации 15 и показано на рисунке 2, когда напряжение на затворе (V Gate) является возрастает, работа выхода CNT общего электрода уменьшается, создавая асимметрию электрода. Это предотвращает скопление отверстие от донора ОПВ в пользу сбора электронов от акцептора ОПВ, а устройства включается, переходя от неэффективного фоторезистора в фотодиод 15 поведения. Следует также отметить, что энергия используется для зарядки устройства и потери мощности из-за токов утечки затвор тривиальным по сравнению с мощностью, генерируемой солнечной батареи 15. Ионные стробирования УНТ электродов имеет большое влияние на функцию работы из-за низкой плотности состояний и высокаяПлощадь поверхности к объему в CNT электродов. Аналогичные методы были использованы, чтобы добавлять барьер Шоттки на границе раздела НКТ с н-Si 16.

Protocol

1. индия и олова (ITO) паттерна и очистки

ПРИМЕЧАНИЕ: Использование 15Ω / □ ITO стекла, и покупка или вырезать ITO стекла в размерах, подходящих для центрифугирования и фотолитографии. Это наиболее эффективно выполнить шаги 1,1-1,7 на куске стекла, как большой, насколько это возможно, а затем разрезать его на небольших устройствах. Также обратите внимание, что шаги 1,1-1,7 требуют ITO стекла, чтобы быть ориентированной с ITO-вверх. Это можно легко проверить с настройкой сопротивления мультиметр в.

  1. Спин пальто 1 мл S1813 позитивного фоторезиста на ITO-сторону стекла ITO в размере 3000 оборотов в минуту в течение 1 мин. Используйте более сопротивляться для больших кусков стекла, убедитесь, что все стекло с покрытием, и удалить пузырьки перед началом отжима для нанесения покрытий.
  2. Отжиг резиста стекла с покрытием, на горячей плите, при 115 ° С в течение 1 мин.
  3. Загрузите образец и фотошаблона на контактной выравнивателя.
  4. Expose фоторезиста покрытием ITO стекла для утверждения предметовветствующих время. Время экспозиции составляет около 10 сек, но различаются в этот раз на основе интенсивности лампы УФ, типа фоторезиста и толщины.
  5. Разработка подложек УФ-воздействию в разработчика MF311. Автоматизированный процесс спин процессора производит самые лучшие и повторяемые результаты, но развитие может быть сделано вручную, как следует.
    1. Submerge подложек УФ-воздействию в течение 1 мин в проявителе, с последующей промывкой в ​​деионизированной (ДИ) воды и сушки с пистолетом азота. Поскольку разработчик теряет силу быстро, замените картридж между образцами, или же увеличить время разработки при повторном разработчику.
  6. Протравить субстраты ITO в концентрированной соляной кислоты (HCl). Это занимает от 5-10 мин в зависимости от концентрации HCl. Промыть в дистиллированной водой, сухим, и проверить сопротивление протравленных участков с помощью мультиметра. Если какой-либо проводимость остается, травить в течение более длительного времени.
  7. После травления завершена, удалите рhotoresist ацетоном. Обратите внимание, что быстрое удаление фоторезиста предотвращает остаточного HCl из более-травления узорной ITO.
  8. При необходимости, сократить травления ITO стеклянных подложек в размерах устройств.
  9. Очистить субстраты ITO в ванне ультразвукового в последовательности растворителей - DI вода, ацетон, толуол, метанол, и, наконец, изопропиловый спирт.

2. ОПВ Изготовление Sub-клеток

  1. Подготовка P3HT: PC 61 решение BM.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для наиболее последовательных результатов, подготовить решения в среде азота. Можно следовать этой процедуре в условиях окружающей среды.
    1. Найти и записать массу два чистой, ~ 4 мл стеклянный флакон и шапках, и отмечать их с перманентным маркером, чтобы отличить их от другой.
    2. В атмосфере азота или аргона перчаточной камере, передавать примерно 10 мг поли (3-hexylthiophene-2,5-диил) (P3HT) в одном флаконе, и приблизительно 10 мг фенил-C 61 метиловый эфир масляной кислоты (РС 61 БМ) к другой.
    3. Взвесьте флаконов снова найти массу P3HT и ПК 61 БМ.
    4. Перенесите флаконы с P3HT и ПК 61 БМ в бардачке для остальной части процесса принятия решения.
    5. Добавить магнитной мешалкой в ​​каждый флакон, а затем добавить достаточно хлорбензол друг для создания 45 мг / мл растворы.
    6. Поместите решения на магнитной мешалкой горячей плите при 55 ° С в течение примерно 2 ч или пока растворенные вещества были полностью растворены.
    7. Смешайте равные объемы в P3HT и ПК 61 BM решения вместе, и пусть и смешанный раствор перемешивают в течение еще ​​одного часа до использования.
  2. Подготовка PTB7: PC 71 решение BM.
    1. Повторите шаги 2.1.1 для 2.1.4 с 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) и фенил-7,1-масляной кислоты (ПК 71 БМ) вместо P3HT и ПК61 БМ.
    2. Сделать смесь 3% по объему 1,8-diiodooctane (DIO) в хлорбензоле. Эта смесь называется DIO-CB.
    3. Добавить магнитной мешалкой в каждый флакон, а затем добавить достаточное количество DIO-CB к PTB7 флакона иметь 12 мг / мл раствора и достаточно DIO-CB к BM флаконе ПК 71, чтобы иметь 40 мг / мл раствора.
    4. Пусть эти растворы размешать на горячей плите при 70 ° С в течение двух дней.
    5. Смешайте растворы в весовом соотношении PTB7 к ПК 71 BM от 1 до 1,5.
    6. Пусть смешанный раствор перемешивали в течение еще одного часа при 70 ° С до использования.
  3. Фильтр поли (3,4-этилендиокситиофен): поли (стиролсульфонат) (PEDOT: PSS) через размер нейлоновый фильтр 0,45 мкм пор. Примечание эта процедура использует P VP AI4083.
  4. Спин Пальто Активные слои.
    1. Поместите очищенные ITO субстраты, ITO-стороной вверх, в уборщицей УФ-озонового в течение 5 мин.
    2. Спин-пальто 120 мкл отфильтрованного PEDOT: PSS на УФ-обработанная озоном, с рисунком ITO- стеклянную подложкус при 3000 оборотах в минуту в течение 1 мин. Это должно дать нм толстый слой 30.
    3. Отжиг PEDOT: PSS с покрытием ITO субстратов в течение 5 мин при 180 ° С.
    4. Спин-пальто 70 мкл смешанного P3HT: PC 61 BM решение на PEDOT: PSS покрытием ITO подложек примерно 1000 оборотов в минуту в течение 1 мин. Вары скорость по мере необходимости депонировать нм активный слой 200.
    5. Отжиг P3HT: субстраты ПК 61 БМ покрытием при 170 ° С в течение 5 мин. Результаты могут отличаться по оптимальной температуры отжига.
    6. Спин-пальто 70 мкл смешанного PTB7: PC 71 BM решение на PEDOT: PSS покрытием ITO подложек примерно 700 оборотов в минуту в течение 1 мин. Вары скорость по мере необходимости депонировать нм активный слой 100.
    7. Загрузите PTB7: PC 71 BM покрытием подложки в высоком вакууме (<2 х 10 -6 Торр) камеру для удаления остаточного DIO. Как правило, оставляют образцы в камере O / N.

3. Изготовьте устройство Tandem

<ол>
  • Ламинат УНТ электроды.
    1. Нарежьте субстраты PTB7 и P3HT пополам, чтобы сделать тандем устройство. Специализированный шаблон ITO не потребует этот шаг. Шаблон ITO должен иметь по меньшей мере два параллельных ИОО электродов проходит от одной кромки к одному мм от друга.
    2. Первый подготовить PTB7 и P3HT покрытием субстраты по утирая полимер и PEDOT от краев стекла, и подвергать ITO полосу, которая будет использоваться в качестве общего электрода, как показано на первой панели рисунке 1.
    3. Ламинат НКТ общий электрод сверху электродов PTB7 и P3HT. Нанесите ОСУНТ фильм, поместив сторону CNT из фильтровальной бумаги на устройстве, нажав мягко, а затем пилинг фильтровальную бумагу прочь. Это показано на второй панели, показанной на фиг.1.
    4. Уплотнить CNT электрод на поверхности с применением метокси-нонафторбутан (C 4 F 9 ОСН 3) (HFE) и путем нанесения на CNT с небольшим Amouнт жидкости, а затем давая ему высохнуть.
    5. Стереть полимера и CNT в верхней части ITO и стекла, которые будут иметь электрод затвора, как показано на третьей панели, показанной на фиг.1. Удалить все полимера из стекла, чтобы предотвратить утечку ворота с бритвенным лезвием.
    6. Ламинат электрод затвора CNT на очищенную область субстратов в PTB7 и P3HT покрытием. Ламинат в MWCNT, потянув от края МУНТ лесу с бритвой, и пусть лист свободно стоять между некоторыми капиллярных трубок. Передайте устройство через автономной листа для ламинирования НКТ на устройство. Электрод затвора должна иметь 2-3 раз превышает число слоев, как это предусмотрено на общий электрод.
    7. Уплотнения электрода затвора с HFE.
  • Поместите небольшую каплю (≈10 мкл) из ионной жидкости, N, N -Diethyl- N-метил-N - (2-метоксиэтил) тетрафторборат аммония, ДЕМЕ-BF 4, поверх обоих электродах CNT однимиз субстратов.
  • Осторожно помещают на подложку без ионной жидкости на верхней части подложки с ионной жидкостью с общими и электродов затвора на верхней части друг-друга. Это показано на последней панели, показанной на фиг.1.
  • Поместите фотошаблона с размером отверстий меньшего, чем размер электрода над активной зоной. Используйте маленькие клипы держать фотошаблона в месте, а также провести устройство вместе во время тестирования.
  • 4. Измерьте устройства

    1. Перевести устройство в измерительной перчаточного ящика.
    2. Установите электрические соединения.
      1. Подключите силовой ворота подачу между общим электродом и электродом затвора с общим как землей.
      2. Соедините два анодов ITO для проводов, которые подключены к коммутатору, который позволяет выбор либо анода или обоих анодов.
      3. Подключите выход переключателя на вход в источник единицу измерения.
      4. Соедините землю из исходных измЮр блок с общим электродом.
    3. Измерьте ВАХ прибора, повторяя следующие шаги для возрастанию V ворота.
      1. Установите V ворота к следующему значению, начиная с V Gate = 0 В до V Gate = 2 V с шагом 0,25 В.
      2. Подождите 5 минут или до тех пор, ток затвора не стабилизируется. В идеале, ток затвора должна стабилизироваться около 10s из наноампер.
      3. Установите переключатель в обоих суб-клеток.
      4. Откройте лампы затвор.
      5. Запуск развертки напряжения на источник единицу измерения от -1 В до 1 вольта около 100 с шагом или более.
      6. Запуск развертки напряжения от 1 вольта до -1 вольт.
      7. Закройте лампы затвор.
      8. Запуск развертки напряжения снова.
      9. Установите переключатель в передней югу от клетки.
      10. Повторите шаги 4.3.4 для 4.3.8.
      11. Установите переключатель в задней югу от клетки.
      12. Повторите шаги 4.3.4 для 4.3.8.
    4. Рассчитать параметры устройства. <ол>
    5. Найти ток короткого замыкания (J SC) каждого суб-ячейки на каждом V ворот, найдя ток, создаваемый устройством, когда напряжение на суб-ячейки 0 В.
    6. Найти напряжения холостого (V OC) каждого суб-ячейки на каждом V ворот, находя напряжение производимого устройства, когда ток через суб-ячейки 0 А.
    7. Найти максимальное выходной мощности солнечного элемента путем умножения каждого значения напряжения с каждого текущего значения и выбора максимального (наиболее отрицательное) значение. При этом предполагается, что измеряется фотогенерированных текущий как отрицательный ток.
    8. Найти эффективность преобразования мощности (η) путем деления максимальной мощности по мощности входного света.
    9. Найти коэффициент заполнения (FF) путем деления максимальной мощности на произведение J SC и V OC.

    Representative Results

    Тандем устройство формируется из различных полимеров, в частности полимеры значительно отличающихся шириной запрещенной зоны, представляет практический интерес, поскольку эти устройства могут поглощать наибольшее спектральный диапазон света. В этой структуре устройства, PTB7 суб-клеток является обратно клеток и P3HT является передняя суб-клеток. Это предназначено для поглощения наибольшее количество света, как P3HT суб-клеток в значительной степени прозрачен для большей длины волны света, поглощаемого PTB7 суб-клетки. Для ясности, параметров солнечных элементов, V OC, J SC, FF, и η будет оформлен с верхним T, F, или В, обращаясь к тандему, передней или задней камере соответственно. В таблице 1 приведены эти аббревиатуры ,

    Выбор кривых тока напряжения для устройства изображены на рисунке 3, и экстрагируют параметров солнечных элементов на рисунке 4. Следует отметить, что в PTB7 суб-клетки(Обратно) включен на гораздо более низком V ворот, чем P3HT югу от клетки (спереди). Рисунок 4 показывает, что PTB7 клетка начинает включаться в V Gate = 0,5 V и пики около V Gate = 1,5 В. Передняя суб -клетка показывает признаки поворота вокруг V Gate = 1,0 V, но не в полной мере включить ниже V Gate = 2,0 В. В Т OC и Ф. Ф. Т имитировать поведение в худшую югу от клетки, будучи немного выше, чем передней суб -клеток для V Gate <2,0 В и немного выше, чем на заднем клетки для V Gate> 2,0 В. J T SC гораздо меньше, чем сумма J F SC и J B SC для V Gate <1,5 V, после чего ток дополнение неплохо. η T меньше большей из η F или η B для всех V ворот за исключением 1,5 В.

    Бедный добавление тока и efficiencY для низкого V Gate по-видимому, из-за передней суб-клеток, действующего в качестве шунта в своем выключенном состоянии. Это видно из высокоразвитых линейных кривых передней камере и тандема в V Gate = 1,5 В на рисунке 3. С другой стороны, после того, как PTB7 назад клетка разрушается, (на V Gate = 2,25 V), она по-прежнему сохраняет диода характеристики , как показано кривой на рисунке 3, и, следовательно, не действует как шунт. Это приводит к добавлением J SC, но V T OC, FF Т и Т η уменьшается из-за низкой OC V B. В то время как процесс привлекает надежность от своей простоте, существуют вариации, обусловленные механической обработки и от партии к партии-вариации в материалах. Это может привести к сдвигам в свою очередь на напряжении ± 0,25 V и с максимальной эффективностью на ± 0,5%. Это изменение может быть уменьшено с более автоматизированным процессом.

    л = "Рисунок 1" SRC = "/ файлы / ftp_upload / 52380 / 52380fig1highres.jpg" />
    Рисунок 1. Тандем процесс проектирования устройства. Процесс изготовления и ламинирование используется в строительстве ионно-коттеджный тандем ОПВ, со стрелками, изображающими последовательность. Схема структуры конечного устройства представлен на нижнем левом углу. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 2
    Рисунок 2. Тандем группа устройство и электрические схемы. Примерная схема полоса тандемного устройства показан вместе бок электрическую схему устройства. Заштрихованные области со стрелками на электродах УНТ показать сдвиг в функции работы. Сплошные линии и элементы схемы ниже показывают электрические соединения.jove.com/files/ftp_upload/52380/52380fig1large.jpg "цель =" _ пустой "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 3
    Рисунок 3. Выбранные кривые IV. IV кривые для V Ворота (1,5 В), в котором задняя (PTB7) клеток показывает свою лучшую производительность и более высокий V Gate (2.25 V), в котором передняя (P3HT) клеток показывает свою лучшую производительность , 'T' и кружки обозначают кривую тандем, 'F' и квадраты спереди, и 'B' и треугольники спину.

    Рисунок 4
    Рисунок 4. Параметры устройства. Солнечные параметры ячейки, выделенные из измерений IV от V Gate = 0,5 V для V Gate = 2,25 В. 'T' и черные квадратыОбозначим кривую тандем, "F" и синие треугольники спереди, и 'B' и красные круги назад. Пунктирные линии показывают результаты убывания напряжений зачисток устройства ОПВ а сплошные линии показывают результаты возрастанию.

    ОПВ Параметр Sub-клеток измеряется
    Тандем Фронт Назад
    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

    Таблица 1. Параметр аббревиатуры. Обобщенные солнечные сокращения параметров ячейки. Верхние, T, F, и B обозначают тандем, передняя и задняя соответственно.

    Discussion

    Результаты свидетельствуют несколько соображений при проектировании параллельно тандемных солнечных батарей. Примечательно, если один из суб-клеток работает плохо, производительность тандема в негативное влияние. Результаты показывают, что существует два основных эффектов. Если один суб-клеток замкнута, например, показывает, омическое поведение, FF Т не будет выше, чем FF из-за плохой суб-клетки. J T SC и V T OC будет в подобной ситуации. Это тот случай, когда V Gate является низким и P3HT суб-клеток не включен.

    И наоборот, если один суб-ячейка имеет хорошие свойства диодных, но низкий V OC или J SC, то J T SC почти сумма J F SC и J B СК. Однако, если существует большая разница между каждой V OC суб-клеток, тогда V T OC почти эквивалентна меньшей V OC. Этот спектакль демонстрируется WHан V Ворота высока и PTB7 клеток выключился. Η Т может быть несколько выше, в случае, но все еще ​​вероятно, будет меньше, чем у лучшего только суб-клетки.

    Назад к югу от сотового включения раньше, чем передней югу от ячейки был неожиданным, так как суб-клеток делиться ворота и общие электроды. Работа выхода их катода, и, следовательно, степень асимметрии электродов между ITO и катодом, должны быть идентичными. Кроме того, задняя суб-ячейка показывает более высокую, чем V OC передней суб-клетки и должны требовать большего электрода асимметрию по отношению к функции, чем у передней суб-клетки, и, таким образом, больший V Gate работать перед включением.

    Учитывая низкий уровень HOMO из PTB7 полимера, не исключено, что подавление инжекции дырок / извлечение происходит быстрее в PTB7, и, таким образом, устройство включает по более низкой V Gate. Другие эффекты, чтобы рассмотреть то, что PTB7 являетсясополимер, который представляет собой полимер, состоящий из чередующихся донорных и акцепторных единиц. Это может оказать влияние на интерфейсных диполей генерируемых между полимером и УНТ общего электрода.

    Процедура, описанная в этом тексте применима к приложениям, которые придерживаются следующих ограничений. Полупроводниковых активный материал не должен быть растворимым или неблагоприятное влияние ионных материалов. В случае светоизлучающих или фотогальванических устройств, анодный и полупроводниковые слои не должны быть непрозрачными в тех же спектральных областях. С учетом этих ограничений, можно применять эти методы для органических светоизлучающих диодов, транзисторов органические местах, а также аналогичных неорганических устройств.

    В заключение, параллельный метод изготовления тандем устройство, которое обладает преимуществами по сравнению с традиционными методологиями обработки описывается. Способ не требует вакуумной обработки, является масштабируемой, могут быть выполнены в условиях окружающей среды,и каждый активный слой изготовлен оптимальным образом, снижение заболеваемости шортах и ​​упрощения обработки. Характерные черты выявляются в работе параллельных тандемов ОПВ. В то время как общая эффективность несколько низок, дальнейшие улучшения могут быть сделаны путем оптимизации фотоактивные слои и CNT электродов. Кроме того, если суб-клеток включен в то же время, η T более 3% наблюдалось бы.

    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).
    Окружающая Метод производства ионно воротами углеродных нанотрубок общим катодом в тандеме органических солнечных элементов
    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