Waiting
Login processing...

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

Engineering

Tam Çözüm İşlenmiş İnorganik nanokristal Fotovoltaik Cihazlarının İmalatı

Published: July 8, 2016 doi: 10.3791/54154
Automatic Translation
1, 1, 2, 3, 4, 4
1Department of Chemistry and Biochemistry, St. Mary's College of Maryland, 2Department of Chemistry, U.S. Naval Academy, 3NSWC Indian Head EOD Technology Division, 4Electronics and Devices Division, Naval Research Laboratory

Summary

Bu protokol, iletken olmayan yüzeyler üzerinde ince film elektronik üretmek için tabaka inorganik nano-kristalin tabakasının sentezi ve çözelti depozisyonunu tarif etmektedir. Solvent stabilize mürekkepler sonrası birikimi ligand değişimi ve sinterleme aşağıdaki spin ve sprey kaplama yoluyla cam yüzeylerde tam fotovoltaik cihazlarını üretebilir.

Abstract

Bir dönüş tamamen çözelti, işlenmiş inorganik güneş hücrelerinin hazırlanması için bir yöntemi göstermektedir ve nanokristal mürekkepleri kaplama birikmesini püskürtün. fotoaktif soğurucu katman, kolloidal CdTe ve CdSe nanokristaller (3-5 nm) için inert sıcak enjeksiyon tekniği kullanılarak sentezlenir ve aşırı başlangıç ​​reaktifleri kaldırmak için yağış ile temizlenmelidir. Benzer şekilde, altın nanokristaller (3-5 mil) çevre koşulları altında sentezlenir ve organik çözücü maddeler içinde çözülür. Buna ek olarak, şeffaf iletken bir indiyum kalay oksit (İTO) filmler için prekürsör çözeltilerinde reaktif oksitleyici ile eşleştirilmiş indiyum ve kalay tuzlarının çözeltileri hazırlanır. Katman-katman, bu çözümler nanokristal güneş pili (cam / İTO / CdSe / CdTe / Au) oluşturmak için tavlama (200-400 ° C), aşağıdaki bir taban madde üzerine yatırılır. Ön tavlama ligand değişimi filmleri NH4CI batırılmış olan CdSe ve CdTe nanokristalleri için gereklidir: uzun zincirli yerli liga yerine metanolanyonların - küçük inorganik Cl ile nds. NH4CI (ler), ısıtma sırasında tane büyümesini (136 ± 39 nm) gelen (konvansiyonel CDCh 2 (S) tedaviye toksik olmayan bir alternatif olarak), sinterleme reaksiyonu için bir katalizör olarak hareket etmek bulunmuştur. Hazırlanan filmlerin kalınlığı ve pürüzlülük SEM ve optik profilometre ile karakterizedir. FTIR sinterleme önce ligand değiş-tokuşu derecesini belirlemek için kullanılır ve XRD her malzemenin kristal ve faz kontrol etmek için kullanılır. İTO katmanı ve termal tavlama sonrası kadmiyum kalkojenit Nanokristallerin absorbans kırmızı vardiya ile UV / Vis spektrumları göstermek yüksek görünür ışık iletimi. tamamlanan cihazların akım-gerilim eğrileri simüle bir güneş aydınlatma altında ölçülür. çöktürme teknikleri ve ligand değişimi sırasında kullanılan reaktifler Küçük farklılıklar cihaz özellikleri üzerinde derin bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Burada, kemi etkilerini incelemekcal (sinterleme ve ligand değişimi ajanlar) ve fotovoltaik cihaz performansı üzerindeki fiziksel tedaviler (çözelti konsantrasyon, sprey basıncı, tavlama süresi ve tavlama sıcaklığı).

Introduction

Nedeniyle kendi benzersiz gelişmekte olan özellikleri, inorganik nanokristal mürekkepleri Fotovoltaik, 1 de dahil olmak üzere elektronik cihazların geniş bir yelpazede uygulama bulduk -. 6 ışık yayan diyotlar, 7, 8 kapasitörler 9 ve transistörlerin 10 mükemmel elektronik kombinasyonu nedeniyle ve inorganik maddeler ve nano ölçekte çözüm uyumluluğu optik özellikleri. Dökme inorganik malzemeler tipik olarak çözünebilir değildir ve bu nedenle, yüksek sıcaklık, düşük basınç vakum birikintilerinin sınırlıdır. bir organik ligand kabuk ile nano hazırlanan, ancak, bu malzemeler, organik çözücüler içinde dağıtılmış ve çözeltiden çökelmiştir edilebilir (düşme, DIP, bunların yan, püskürtmeyi kaplama). Da mümkündür niş uygulamaları genişletirken elektronik cihazlarla kat büyük ve düzensiz yüzeylere Bu özgürlük bu teknolojilerin maliyetini düşürür. 6, 11 p> 12

Kadmiyum (II) tellür (CdTe), kadmiyum (II) selenid (CdSe), kadmiyum (II) sülfat (CD) ve çinko oksit çözeltisinin işlenmesi (ZnO), inorganik yarı-iletken, aktif tabakalar verimleri (ƞ) ulaşan fotovoltaik cihazları yol açmıştır metal CdTe Schottky birleşim CdTe / AI (ƞ = 5.15%) 13, 14 ve hetero CD / CdTe (ƞ = 5.73%), 15 CdSe / CdTe (ƞ =% 3.02), 16, 17 ZnO / CdTe (ƞ = 7.1 %,% 12). 18, dökme CdTe cihazların vakum biriktirme aksine 19, bu nanokristal filmler doğal ve film ile etkin elektron taşıma yasaklayan uzun zincirli organik ligandlar yalıtım kaldırmak için ligand değişimi aşağıdaki birikmesini geçmesi gerekmektedir. Ayrıca, CD (S, Se, Te) sinterleme uygun bir tuzu katalizörü varlığında, ısıtma sırasında gerçekleştirilmelidir. Son zamanlarda, bu f edildimetanol çözeltiler. ound bu, toksik olmayan amonyum klorür (NH4CI) NH4CI çökelmiş nano-kristal filmini daldırma ile yaygın olarak kullanılan kadmiyum (II) klorid için bir yedek olarak, bu amaç için (CDCh 2) 20 kullanılabilir ligand değiş tokuş reaksiyonu ısıyla harekete geçen NH4CI sinterleme katalizöre maruz ile eş zamanlı olarak meydana gelir. Bu hazırlanan filmler foto-aktif tabakaların istenen kalınlığı oluşturmak için bir katman-katman ısıtılır. 21

Saydam iletken filmler son gelişmeler (Metal nanotellerdir grafen, karbon nanotüpleri yanma işleme indiyum kalay oksit) ve iletken metal nanokristal mürekkepleri rasgele olarak iletken olmayan yüzeyler üzerine inşa edilmiş esnek ya da kavisli elektronik imalatına yol açmıştır. 22, 23, bu sunumda biz aktif katmanları (CdTe ve CdSe nanokristaller) dahil olmak üzere her habercisi mürekkep çözeltisinin hazırlanmasını göstermek, transpaİşte oksit elektrot (yani, indiyum katkılı kalay oksit, İTO) ve bir çözüm sürecinin tamamen tamamlanmış bir inorganik güneş pili oluşturmak için arka metal kontak. 24 iletken kira, biz iletken olmayan sprey süreci ve cihaz katman desenlendirme mimarilerini vurgulamak bardak. Bu ayrıntılı video protokolü tasarımı ve yapı çözümü işlenen güneş pilleri olan araştırmacılar yardımcı olmak üzere tasarlanmıştır; Ancak, burada tarif edilen aynı teknikler elektronik cihazların geniş için de geçerlidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Not: Kullanmadan önce ilgili tüm malzemeler güvenlik bilgi formları (MSDS) danışın. haberci çözümleri ve ürünleri birçok tehlikeli ya da kanserojendir. Özel önem onların toplu muadillerine göre doğmaktadır benzersiz güvenlik kaygıları nedeniyle nanomalzemeler yönelik olmalıdır. Uygun koruyucu donanım, bu işlem sırasında her zaman (koruyucu gözlük, yüz siperi, eldiven, laboratuvar önlüğü, uzun pantolon ve kapalı parmaklı ayakkabı) giyilmelidir.

Nanokristal Öncü Mürekkepleri 1. Sentezi

  1. CdSe ve CdTe Mürekkepleri 18, 25
    1. Atıl atmosferli bir eldiven kutusu içinde, CdTe (ya da 0,1527 g (0.0019 mol), selenyum CdSe (SE)) 5 olarak 4.39 g (0.012 mol) trioctylphosphine (TOP) toz 0.24 gr (0.0019 mol), tellür (Te) kombine ml'lik yuvarlak tabanlı bir şişeye (RBF).
    2. Bir lastik septum ile şişeyi kapatılır ve ısıtılmış (60 ° C) içinde sonikasyon (40 kHz) eldiven kutusundan çıkarınKatı Te veya Se tüm kadar su banyosu (yaklaşık 20 dakika) çözünmüş vardır. kenara edılmiş 1-oktadeken (1-Ode) 5 ml ayarlayın.
    3. Ayrıca, temiz ve kuru bir 3 boyunlu Manyetik bir karıştırma çubuğuna sahip olan 250ml RBF, 4.29 g (0.015 mol) Oleik asit (OA) ve 76 ml 0.48 g (0.0037 mol), kadmiyum (II) oksit (CdO) Toz kombine edılmiş 1-oktadeken. Kullanmadan önce kusurlar için cam kontrol edin ve yüksek sıcaklık vakum gres ile tüm cam-to-cam eklemleri araya.
    4. ÜST kalkojenit öncüsünü enjekte RBF serbest en az bir boyun ayrılan Schlenk hattı cam yoluyla şişeye düşük akım bir vakum pompası ve bir atıl gazın (argon, Ar ya da azot, N2) kaynak bağlayın. doğrudan boyunları ve mühür birinden çözeltisi içine sıcaklık probu yerleştirin.
    5. en yüksek hızda karıştırıldı ayarlamak ve 30 dakika süre ile, vakum altında 110 ° C'ye sıcaklık ayarı.
      Not: 250 aşılması ° C, renksiz bir renk değişikliği ile gösterilen yağ asidi bileşeni düşürebilirSarı.
    6. şişede hafif bir pozitif basıncı oluşturmak için atıl gaz vakum geçin. düşük basınç altında (yaklaşık 1 psi) gaz akışını ayarlama. Kabarcıklar yağ kabarcık 1-5 Hz frekansında oluşturulması gerekmektedir.
      1. Ayrı bir lastik septum ile tepesinde bir cam boyun uzantısı hazırlar. Savurma hattında tüp için bir şırınga iğnesi takın.
      2. Basınç serbest bırakmak için izin septum içine şırınga iğnesi delmek. hafifçe vakum gres ile ortak gres unutmayın.
      3. Bu zamanda, hızlı bir şekilde reaksiyon şişesine üst cam kapaklı çıkarın ve bir cam uzantısı ile değiştirin. Aşırı atıl gaz şişeye akacak ve bu yağ kabarcık ortaya çıkan kabarcıklar gösterilir.
    7. Orijinal inert gaz kaynağı kapatın ve sentez geri kalanı boyunca şişenin üst kısmına bir inert gaz yavaş kontrollü akışını sağlamak için ikinci havalandırma açın.
    8. 26'ya kadar çözeltinin sıcaklığı artırmak0 ° CdTe C (CdSe için 250 ° C) ve çözüm tamamen renksiz ve saydam hafif kahverengi döner kadar bekleyin.
    9. istenen reaksiyon sıcaklığına erişmesinden sonra, birinci kalkojenit öncüsünü ve ilave 5 ml 1-Ode ekstre enjeksiyon için bir şırınga hazırlar.
    10. karıştırılmış ve hızlı bir TOP-kalkojenit / 1-Ode karışımı enjekte etmeye devam etmek için tek bir adımda, ısıtma örtüsü çıkarın.
    11. Çözelti oda sıcaklığına (~ 30 dk) soğumaya ve kuantum sınırlı parçacık tohumu biçimi olarak renk değişiklikleri izlemek ve daha büyük nanokristalleri içine büyümeye izin verin. CdSe koyu kırmızı rengi ve CdTe koyu kahverengi.
    12. Doğrudan şişeye, ürünü çökeltmek için 25 mi heptan ve 100 mL etanol ilave edin. Aktarım 40 mi, 50 ml santrifüj tüpüne alikotları ve çökmeyi tamamlamak için 5 mi toluen ve 5 ml etanol ekleyin.
    13. 2 dakika boyunca ya da süpernatan şeffaf olana kadar 1,722 x g'de ürün santrifüjleyin. süpernatant süzün ve katı p birleştirmek0.5 mi toluen ve nano-kristalin dağıtmak için piridin damıtılmış 5 ml ekleyerek 5 mi RBF içinde Ü. DİKKAT: davlumbaz altında tüm piridin deneyleri yürütün.
    14. inert gaz ile RBF yıkayın ve daha sonra lastik septum ile mühür. ısıtıcı örtü takın ve 85 ° C'ye getir. lastik septum içine kısaca yerleştirilen bir iğne kullanarak herhangi bir baskıyı hafifletmek. ısıtılarak ve 18 saat yavaşça karıştırmaya devam edin.
    15. piridin değiştirildikten sonra, 2 dakika süre ile veya üst faz, renksiz olana kadar 1,722 x g'de CdTe ya CdSe ürün ve 40 ml heksan ve santrifüj birleştirir. süpernatant süzün ve 5 ml damıtılmış piridin ve 5 ml 1-propanol ilave edin. inert gaz ve sonikasyon (40 kHz) 30 dakika boyunca bu karışımın ile yıkayın şişe. Süpernatant toplayın ve herhangi bir katı ürünü atın.
    16. Büyük veya bütünleşmiş parçacıklarını çıkarmak için bir 1 um politetrafloroetilen (PTFE) şırınga filtre ile mürekkep filtresi. Kurutma ve 1 ml tartılarak mürekkep konsantrasyonu ölçümü. Tipik konsantrasyonlar are CdTe 40 mg mi -1 ve 16 mg mi -1 CdSe için.
    17. Gerektiğinde piridin / 1-propanol ile mürekkep seyreltilir. atıl gaz altında mürekkebi depolamak kullanılmadığında ise.
  2. Au Ink 26
    1. 500 ml'lik bir Erlenmeyer şişesi, altın (III) klorid trihidrat 1.518 g (0,00385 mol), HAuCl 4 kombine içine geçirilmiştir. 3H H2O ve 126 mL kadar H2O san bir solüsyon elde etmek üzere.
    2. 9.52 g (0.0174 mol), 334 ml toluen tetraoktilamonyum bromür önceden karıştırılmış bir çözeltisi ilave edilir.
    3. Sonraki ligandı, 2 ml toluen içinde 0.452 g (0,00382 mol) heksantiol ekleyin.
    4. Son olarak, ayrı ayrı 105 mi, H2O ile 1.58 g (0,0418 mol) sodyum borohidrit (NaBH4) birleştirmek ve hemen çözeltisi damla damla reaksiyon şişesine indirgeme bu kabarcıkların ekleyin.
    5. 3 saat için hava içinde oda sıcaklığında karıştırıldıktan sonra, bir ayırma hunisi ile, organik faz ayrılır.
    6. azaltmak için, döner bir buharlaştırıcı kullanarak20 ml hacim ve 50 mL heksan ve 200 mL metanol ile mürekkep yıkayın. 2 dakika boyunca 1,722 x g hızında santrifüj ile katı çökelti, renksiz ve süpernatant süzün.
    7. Havada bir katı kurutun ve 70 mg ml-1 olan bir konsantrasyonda kloroform içinde yeniden dağıtılır.
  3. İTO Mürekkepleri 23
    1. Ve kalay (II) klorid dihidrat (SnCl2. 2H 2, O, 0.357 gr, 0.00158 mol ((NO 3) 3. 2.85H 2 O, 2.93 g, 0,00974 mol olarak), indiyum (III) nitrat hidrat katı tuzlan birleştirin ) 50 ml'lik bir polipropilen santrifüj tüpü içine 10 ml 2-metoksietanol ile.
    2. Buna, bir oksitleyici olarak pH dengeleyici olarak 14.5 M amonyum hidroksit (NH4OH, 0.0024 mol) ve 0.83 g (0.0104 mol) amonyum nitrat (3 NH4 NO) 167 ul ilave edin.
    3. Isıtma (60 ° C) ile 40 kHz 20 dakika süreyle sonikasyon ya da renksiz ve tran için puslu beyaz mürekkep değişene kadarsparent.

2. ITO Desenlendirme

  1. Kesme ve etanol ve aseton içinde sonike ile (25 mm x 25 mm x 1,1 mm) cam slayt temizleyin.
  2. 1 dakika boyunca konsantre edildi (> 5 M), sulu sodyum hidroksit (NaOH) cam alt tabaka ıslatın ve kısa bir süre için, su ile yıkayınız.
  3. Spin kaplayıcı cam alt tabakayı yerleştirin ve İTO mürekkep slayt doldurun. 20 saniye boyunca 3228 xg Spin.
  4. Hemen, 10 dakika boyunca bir ısı plakası 400 ° C olarak ayarlandı ve ısı yerleştirilmesidir. Seramik plaka, oda sıcaklığında yavaş yavaş soğumaya.
  5. Levha direncinin kare başına 1.000 Ohm (yaklaşık 10 katmanları) altına düşene kadar - bu süreci (2.4 2.3) tekrarlayın. sabit bir yüzeye İTO / cam filmi yerleştirerek ve direnç kaydetmek için yaklaşık 0,5 cm arayla multimetre probları bastırarak dört nokta prob ile multimetre veya ölçü ile levha direncini yaklaşmaktadır. Dört nokta prob varsa, sac r kaydetmek için film üzerine sonda ipuçları bastırmakKurulan yöntemler izlenerek esistance. 27
  6. Son olarak, kısaca daldırma (~ 2 sn) seyreltilmiş aqua regia film ve kare başına 500 Ohm altında direncini azaltmak için kurutma ve ardından distile su ile durulayın.
  7. Bant şeritler keserek bir cihaz desen oluşturmak (örneğin, poliamid ısıl işlemler veya asit gravürü için selofan bant bant) ve önceden tasarlanmış ızgara boyunca onları kalarak. Örneğin, 0.10 sm bir genişliğe sahip dik şeritler 0.10 cm2 cihazı alanları üretecektir.
    1. belge düzenleme yazılımı ile tasarım ızgaraları, şeffaf cam slayt üzerine Montaj bandı için bir rehber olarak hareket etmek substrat altında kağıt ve pozisyon üzerine baskı.
      Not: Uygulama ve mürekkeplerin özelliklerine bağlı olarak, bu ızgara, bir kare, bir dikdörtgen ya da ölçülebilir alanı herhangi bir şekle sahip şekilli üst ve alt elektrotlar üst üste gelen cihazlar üretmek için kullanılabilir. Örneğin, İTO iki paralel şeritler değiştirerek oAktif katmanları (CdSe ve CdTe) yatırarak ardından geniş her 0.10 cm, altın tabakası iki 0,10 cm 2 aygıtları oluşturmak için sadece 90 derece döndürülür aynı desen kullanarak tevdi edilebilir vardır.
  8. 60 ° seyreltilmiş aqua regia yapıştırılmış bant şeritler ile cam / İTO filmi daldırın maruz İTO kadar ° C çıplak cam yüzeye geride bırakarak, erir.
  9. bandını çıkarın ve bant yapışkan artıkları temizlemek için aseton ve etanol ile filmi yıkayın.
  10. İTO cam zeminin bir ucunda şeritler gümüş epoksi küçük damla yerleştirin. 150 ° bir ocak bu ısıtın 2 dakika boyunca, ° C, oda sıcaklığına soğutulmuştur. o Tavlama sonrası CdTe / CdSe aktif katmanları kaldırmak için zor olduğundan, bu cihaz ölçümü için irtibat noktaları olarak görev yapacak.

CdSe, CdTe ve Au Films 3. Çözüm İşleme

  1. Spin Kaplama 28
    1. desenli ITO-glas yerleştirins sıkma lak substrat ve damla kaplama CdSe nanokristalleri tarafından üst yüzeyini doldurun.
    2. 30 saniye için 610 x g'de santrifüj 150 ° C'de bir sıcak plaka üzerindeki bir kurutma işlemi izlemiştir 2 dakika süreyle ° C. 25 ° C'ye soğutun.
    3. Bir NH4CI filmi Dip: metanol (25 °, doymuş ° C) 60 çözüm seti ° C. izopropanol, ayrı bir kap içine filmi daldırma, sonra 15 saniye için tutun.
    4. 380 bir ocak daha sonra inert gaz altında kuru ve ısı 25 sn ° C. Oda sıcaklığına soğutun ve atıl gaz altında kurutma işleminden önce distile su ile aşırı tuz durulayın.
    5. İstenilen kalınlık ulaşılana kadar - bu süreci (3.1.4 3.1.1) tekrarlayın. Tipik olarak, CdSe 3 kat 60 nm film ve CdTe 6 katmanları 400 nm CdTe film üreten üretir.
  2. Kaplama 12, 29 Sprey
    1. Düz katı destek üzerine bant veya klipleri ile dikey ITO cam alt tabakayı monte edin.
    2. Dilkloroform ile 1 ve mürekkep 0.25 ml (0.5 mm iğne ile donatılmış) yer çekimi beslemeli airbrush yük - ute 4 mg ml CdTe ve CdSe mürekkebi.
    3. 10 ve 40 psi arasında taşıyıcı gaz basıncını ayarlayın. ince yumuşak filmler için daha yüksek basınçlar kullanın.
    4. Hava fırça memesi substrat yaklaşık 60 mm tutulur hızlı bir dik yan-yan hareket kullanarak alt tabaka üzerinde eşit püskürtme tarafından takip alt tabakaya yanında meme ve sprey nanokristal mürekkep basınız. uzak cihazdan 1 ml ~ saf kloroform püskürtülerek airbrush temizleyin.
    5. montaj substratın çıkarın ve spin kaplama (3.1.5) istenen kalınlık elde edilene kadar aynı prosedür tevdi CdTe ya CdSe nano-kristal filmini tedavi.
    6. Aynı şekilde, cihazı tamamlamak için aktif katmanları üzerine geri metal temas nanokristal filmi püskürtün. kullanarak İTO elektrotlar için kullanılan aynı prosedür, desen 0,01 cm kalınlığında şeritler kullanılarakİTO şeritler dik aktif katmana düşük yapışkan bant.
    7. Kloroform içinde dağılmış altın (Au) nanokristal mürekkep 2 ml (70 mg ml -1) ile airbrush yükleyin.
    8. koyu opak film yatırılır sonra, alt tabakayı kaldırmak ve dikkatle 20 saniye boyunca 250 ° C'de bir ocak gözünü Isıtma önce bandı çıkarın. Altın rengi belirir ve oda sıcaklığına kadar soğutuldu ve test edilebilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Küçük açılı X-ışını kırınım desenleri tavlanmış nano-kristal film (Şekil 1A) 'nin kristalliği ve faz kontrol etmek için kullanılır. kristalit boyutları 100 nm altında ise, kristal çapı Scherrer denklemi ile (Eq. 1) tahmin ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile kontrol edilebilir,
denklem 1
D ortalama kristalit çapıdır, K malzeme boyutsuz şekil faktörü, β Bragg açısı İçeride ISTV melerin RWMAIWi'nin X-ray difraksiyonu (XRD) tepe bölümünün tüm genişliği yarım maksimum.

Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) tavlanmış film (Şekil 2B, C ve Şekil 3C-F) tane büyümesi oranının saptanması için kullanılmıştır. NH4CI mevcudiyetinde CdTe ya CdSe ve ısıtma bir tek kat saklandıktan sonra, tane büyüklüğü sıcaklık ve dura ayarlanarak optimize edilebilirısıtma yon yanı sıra mürekkep konsantrasyonu, basınç / süresi veya sıkma devrini püskürtün. Tipik olarak, büyük tahıl yüksek kısa devre akımları ile cihazları gösterir. 12 profil görüntüler için, cihazın cam tarafı elmas çizici ile attı ve düz bir kenar üretmek için kırık ve dikey SEM (Şekil 1B) monte edilebilir.

UV / Vis kuantum sınırlandırıcı etkileri (Şekil 1C-D) absorbans doruk korelasyon göre nano-kristal boyutunu tahmin etmek için kullanılır. Kristal boyutu öncülerinin konsantrasyonu, reaksiyon sıcaklığı ve mürekkep sentez süresini değiştirerek ayarlanabilir.

Optik profilometre film kalınlığının ve pürüzlülük ölçümü için kullanılır. Bu, her bir malzemenin tek bir tabakası ile ve tamamlanmış cihazlar (Şekil 3G-J) yapılabilir.

Fourier Kızılötesi (F Transform TIR) Spectra NH4CI içinde ligand değiş-tokuşu derecesini izlemek için alınır. Metanol tedavi 2,924 ve 2,852 cm-1 (Şekil 2A) bantları C-H gerilme alkil kaybolması ile ölçülen 20

Akım-Gerilim (IV) karakteristikleri kalibre edilmiş bir güneş simülatörü (Şekil 2B, E) koyu ve simüle bir güneş aydınlatma altında elde edilebilir. anot (Au) ve katot (İTO) prob ipuçları takılması, bir fotoakım dijital multimetre / kaynak metre ile ölçülebilir. Pozitif potansiyel negatif tarayarak (Örn. -1.5 V V 1,5 kadar), IV eğrisi üretilir ve 0.0 amper, kısa devre akımı (I SC) böyle açık devre voltajı (V OC) olarak verileri sağlar 0.0 volt, dolgu faktörü (FF, Denk. 2) ve verimlilik (ƞ, Denk. 3),
4eq2.jpg "/>

J MP ve V MP sırasıyla maksimum güç noktasında akım yoğunluğu ve gerilim nerede. Yazılım FF vermezse, verimlilik kullanımı için V bir fonksiyonu olarak J ve V ürünü çizerek maksimum güç noktası bulmak,
denklem 3

P güneş ışınımı (100 mW / cm2), birim alan başına güç girişi olduğu. Cihaz alanında (örn. 0.1 cm 2) muhasebe ederek, birimler birimsiz bir kısmını bırakarak iptal. Özel dikkat bitişik cihazdan fazla bir fotoakım katkı önlemek için ölçüm sırasında alt tabaka üzerinde diğer aygıtları maskelemek için dikkat edilmelidir.

Şekil 1
Şekil 1. Film Karakterizasyonu., Her bir cihazın laye X-ışını difraksiyon desenleriTek bir film ve nanokristal mürekkepleri cihaz yapı (B) 'nin bir kesitidir SEM görüntüsünü içeren tamamlanmış bir cihaz (A) gibi R. UV / Vis spektrumları ticari İTO (açık mavi) ve birlikte, CdTe-sol (kahverengi) ve CdSe-sol / CdTe-sol filmler (siyah) üzerine (kırmızı) CdSe-sol cam ve emilimi üzerinde ITO-sol (mor) ve ticari İTO cam yüzeyler (D) ve CdSe (kırmızı), CdTe (kahverengi), Au (altın) ve nano-kristal habercisi çözümleri emme ve İTO (mor) tavlama öncesinde (C). Ref uyarlanmıştır. Royal Society of Chemistry izni ile 24. 24 bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

şekil 2
Şekil 2. Ligand Değişim Katalizör ve Aygıt Özellikleri. Piridin FTIR spektrumları CdTe alışverişindenanokristal filmler (A) NH4CI batırılmış: 25 saniye boyunca 380 ° C 'de tavlama işleminden sonra, bu film (sırasıyla A, B ve C), SEM görüntüleri de içerecek bir metanol çözeltisinin (yeşil) ve saf metanol (kırmızı). Akım-gerilim 1 güneş aydınlatma (D) ve kaplamalı (---) spin bir karşılaştırma altında ölçülen bir bütün çözüm işlenmiş CdSe / CdTe heteroeklem cihazının eğrileri ve sprey kaplamalı (-) Schottky cihazları (E) 1 güneş aydınlatma altında (kırmızı ) ve koyu (siyah). izniyle Ref. 12. Telif Hakkı 2014 American Chemical Society ve Ref uyarlanmıştır. Royal Society of Chemistry izniyle 20 ve 24. 20,24 Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

XRD modelleri açılarda açık bir absorpsiyon tepelerinin sergileyenHer malzeme ve tamamlanmış cihazı (Şekil 1A) kristal kafes boyutlarına karşılık gelir. Scherrer boyutu analizi olarak sentezlenmiş nanokristaller (3-5 nm) ile karşılaştırıldığında CdTe filmler için 100 nm mertebesinde kristalit boyutları tahmin ediyor. Kırmızı CdSe ve CdTe kuantum sınırlı nanokristalleri bu dönüşüm tavlı filmlerin toplu ölçekli tahıl UV / Vis spektrumları Şekil 1C-D gösterilmiştir kaymıştır. biriken film kalınlığı mürekkep konsantrasyonunun yükseltilmesi veya sıkma kaplama ve sprey kaplama hem de katman sayısını arttırarak arttırılabilmektedir. Filmin kalınlığı ve homojenlik optik profilometre (Şekil 3B, GJ) tarafından izlenir. Bu daha yüksek bir besleme basınçları ve daha az konsantre edilmiş mürekkeplerle azaltılabilir, ancak, kaplanmış filmler tipik olarak kaba (51 ± 14 nm sprey genel 22 ± 12 nm sıkma) Sprey. 12 hedeflenen bir kalınlık ve pürüzlülük tek film elde edildikten sonracam, prosedürü cihazın fabrikasyon uygulanabilir. Kesit her katmanın cihaz ekran film kalınlıkları görüntüleri ve aralarındaki sağlam arayüzleri doğrulamak (Şekil 1B). 24

As-sentezlenmiş nanokristaller ısıtma sırasında organik madde yalıtıcı geride bırakarak, film kalitesi ile müdahale uzun zincirli yerli oleat ligandların bir kabuk içerirler. Piridin değişim reaksiyonları oleat kabuk çıkarmak için kullanıldı; Birçok gözlemledim olarak ancak, bu süreç tamamlanmadı. 2924 ve 2852 cm CH alkil gruplarının kendi karakteristik kızılötesi germe frekansları tarafından görüldüğü gibi 16,26,27 bir 18 saat piridin değiştirildikten sonra, artık oleat ligandları nanokristalleri bağlı kalır 1. Şekil 2A'da FTIR tayfları yokluğu (yeşil) ve NH4 ile işleme tabi tutuldu-tevdi önceden tavlanmış film CdTe nanokristaller bağlı yerel oleat ligandın varlığına (kırmızı) göstermektedir </ Sub> CI: Sadece sırasıyla metanol ligand değişim katalizörü ve metanol. sinterleme reaksiyonunda yardım ederken Bu tuz tedavi eş zamanlı olarak, küçük inorganik klorür anyonlar ile artık uzun zincirli oleat ligandları değiştirir. Ayrıca yüzeyde aşırı yeterli sinterleme katalizör sağlarken nanokristalleri özgü olan bu durumda, ligand değişim ajanı yerli ligandı kaldırmanız gerekir. Bu işlemlerin her ikisi de, başarılı bir CdTe cihazın en önemli bileşenleridir. Yapılan araştırmalar, CDCh 2 ortak kullanım, bu amaç için, toksik olmayan NH4CI ile ikame edilmiş olabilir gösterdi. Üreme metanol kontrol (Şekil 2C) için gözlemlenmektedir tavlama işleminden sonra 136 ± 39 nm elde edilen ortalama tane büyümesi NH4 Şekil 2B'de gösterilmiştir Cı CdTe filmler işlemden geçirildi. İzleme ligand değişimi nedeniyle toplu ölçekli vakum birikimi ile karşılaştırıldığında birçok nanokristal elektronik filmlerin eşsiz bir bileşenidirBu izolasyon kasesi genellikle filmin optoelektronik işlevine katkıda bulunmaz, ancak aşağıdan yukarı sentetik yollar doğal yapısına. 3,30 Bunlar inorganik çekirdek çözeltisi çözünürlüğü sağlayan bir organik ligand kabukları oluşturulmasını içerebilir.

Güneş pili cihazları 1 güneş aydınlatma (Şekil 2B, E) 0.1 cm 2 cihazlardan akım-gerilim eğrilerini göstermektedir altında ölçülür. Burada gösterilen bir karakteristik cihaz V OC üretir = ± 0.02 V 0.52, J SC = 9.42 ± 3.2 mA cm-2, FF (%) = 43.3 ± 2.9 ve ƞ (%) = simüle güneş ışığı altında 2.37 ± 0.23. Ancak, tane büyümesi ve işleme yöntemleri arasında kuvvetli bağlantıya, tavlama sıcaklığı ve CdTe filmlerin ısıtma zamanında küçük değişiklikler arasında değişen rapor Jsc değerlerine yol açan bu nanokristal filmlerin açık devre gerilimleri ve kısa devre akımları büyük varyasyona yol açabilir 0.7 mA / cm 2-25mA / cm2 ve% 10. 12,31 yüksek verimlilik üzerindeki verimleri solüsyon, fotovoltaik gibi diğer elektronik cihazlar ve işlevsel yüzeyler için malzeme kalitesi ve kombinasyonunun geliştirme şu beklenmektedir.

nanokristal filmlerin geleneksel sıkma kaplama ile karşılaştırıldığında, püskürtmeli kaplama nedeniyle olarak ayarlanabilen bir dağıtım basıncının, alt-tabaka arasındaki mesafe, sprey ve süresi açısı ile hava tabancasıyla kullanılarak doğasında özgürlükleri ek koşullar gerektirmektedir. Sabit CdTe Mürekkep konsantrasyonlarını muhafaza zaman (4 mg / ml) ve meme mesafe. Sistematik pürüzsüz, yüksek kaliteli bir katların filmi pürüzlülüğü azalttığı bulunmuştur basınçları artan (60 mM) sübstrat 3 film ayarlama püskürtme basıncının etkisi özetlenmiştir Şekil morfolojisi ve optik özellikleri. 15 psi ve 40 arasında giderek artan bir baskı sonucu, CdTe nanokristal filmler (daha yüksek optik geçirgenliği gösterdiKatman başına ince (30 nM 95 vs nm, Şekil 3B), fiziksel olarak bir sonucu olarak, Şekil 3A). Daha yüksek basınçlar, püskürtme malzemesi, hedef alt-tabaka çevresinde daha büyük bir alan içinde dağıtılır ve daha az malzeme cihazında bırakılır. 380 Tavlama sonrası ligand molekülleri yayımlanan ve bireysel Nanokristallerin yüzey alanları daha büyük konsolide kristal taneleri indirgenmiş olarak ° C Nanokristallerin filmi daha yüksek bir paketleme yoğunluğu ile yoğunlaşır. Bu yüzden,-tevdi nanokristallerin ince filmler ısıtıldıktan sonra görünür az çatlaklara yol hacminde küçük değişim geçirirler. Bu etki spin-kaplama yoluyla tevdi edilenlere hemen hemen aynıdır pürüzsüz filmler üretir. Bu SEM görüntüleri ve ilgili optik profilometrisi haritaları (Şekil 3C-J) 'de görülmektedir. püskürtme parametrelerinin optimizasyonu istenen film özellikleri elde etmek için sonra, cihazlar üretilmiş ve Simulat altında test edilebilired güneş ışığı. Şekil 2E cihaz performansı (verimlilik arasındaki asgari farklılıkları gösteren, CdTe nanokristal katman çözümü işlendi spin kaplı ve sprey kaplamalı cam / İTO / CdTe / Ca / Al Schottky cihazlar arasında bir karşılaştırma gösterir = her ikisi için% 2.2 ) kaplamalı-spin ve sprey kaplı cihazlar.

Şekil 3,
Şekil 3. nano-kristal Sprey basıncı ve film morfolojisinin 15 ° C'de püskürtme kaplamalı çökeltilmesinden sonra 25 s için 380 ° C'de tavlanmış CdTe cihazı filmler içinden ışık (a) eğer vites. (-), 20 - (-), 30 (- - - ) ve 40 psi (···) karşılaştırma için bir spin kaplı cihazı (mavi) ile. Püskürtme basıncı (B) bir fonksiyonu olarak ortalama film kalınlığı. SEM görüntüleri 15 (C) kaplı sprey CdTe cihaz filmleri, 20 (D), 30 düşük büyütme (E bölünmüş (F) bağıl yüzey pürüzlülüğü (G gösteren optik profilometrisi taramaları gelen de dahil olmak üzere - J). Ref izni ile yayımlanmaktadır. 12. Telif Hakkı 2014 American Chemical Society. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Özetle, bu protokol bir püskürtmeyi veya spin-kaplama birikimi elektronik cihaz işlenen bir çözüm bina ile ilgili önemli adımlar yönergeleri sağlar. Burada, iletken olmayan cam yüzeyler üzerine çözüm işleme saydam iletken indiyum kalay oksit (İTO) filmler için yeni yöntemler vurgulayın. , basit bir aşındırma işlemi sonrası, tek tek elektrotlar püskürtülerek bırakılması foto-aktif tabakalar önce oluşturulabilir. katman-katman tekniği kullanarak, CdSe ve CdTe nanokristaller, hava tabancasıyla ila çevre koşulları altında hava içinde depolanabilir. ligand değiş-tokuşu ve ısı işlemi sonrası, son saydam olmayan iletken bir metal elektrot spreyleme cihazına ve yerli organik ligandları kaldırmak için ısıtılabilir. Bu tabaka ayrıca depolanması sırasında bir maskeleme modeli kullanarak desenli olabilir. Tam Elde edilen çözelti, tüm inorganik cihazlar karakterize ve test edilebilir işlenir.

Özellikle dikkat directe olmalıdıreski malzeme, taze reaktif maddeler kullanılarak d saf olmayan veya istenmeyen ürünlerin neden olabilir. Buna ek olarak, üst ve alt elektrot iletkenliği cihazı hazırlanması sırasında test edilmelidir. İTO film en az 500 kare başına ohm ve üst metal film tabakasının en az 20 ohm olmalıdır bir tabaka direncine sahip olmalıdır. Levha direncinin yüksek ise, bu elektrot daha fazla katman uygulanır. cihazlar her cihazın birbirine bağlı elektronik olması gerekiyor olarak seri veya paralel bağlı olması durumunda bu özellikle önemli hale gelmektedir. Tabaka kalınlığı ve pürüzlülük dikkatlice hava basıncı ve mürekkep konsantrasyonu değişen etkilerinin izlenmesi ile kontrol edilmelidir. Bu filmlerin profilometry taramaları püskürtmeyi veya spin-kaplama parametreleri üzerine değerli geribildirim sağlayabilir. Tipik olarak, (100 nm kök ortalama kare>) ince kaba filmler cihaz kısa devre yapıp inaktif cihazlara yol açabilir. kısa devre önlemek için, ACTUA dokunmayın kalın pürüzsüz aktif katmanları mevduat vefabrikasyon veya ölçüm sırasında l cihazı.

Tek kristalli malzemeler ve ortak litografik temiz oda üretim teknikleri, mevcut elektrik birikimi ile karşılaştırıldığında, nanokristallerin mürekkep tabanlı yerleştirme az pahalı ve geniş alanlar ya da düzensiz yüzeyler üzerinde birikmesine fazla özgürlük elde edilir. Bununla birlikte, tek tek nanokristaller arasındaki ara kalitesi nedeniyle doğal organik ligandların varlığında veya filmin doğal çoklu kristalin doğasına azalır. Bu film ve dolayısıyla daha yüksek elektron delik rekombinasyon oranlar içinde yabancı maddelerin ve kusurları bir daha yoğunlukları yol açar. Bu ligand döviz kullanarak ve (örneğin, NH 4 Cl) film boyunca kristallik geliştirmek için ajanlar sinterleme ile hafifletilebilir; Ancak, bu inorganik nanokristal cihazlar için temel bir sorun olmaya devam etmektedir. talebi sülfid gibi büyük bir Bohr-exciton yarıçaplı malzemesi sistemleri için, PBS (~ 20 nm), sinterleme gerekli olmamasına rağmennanokristalleri arasında etkin yük taşıma için. Buna ek olarak, tek bir aygıt alan maskeleme desen kalınlığı ve yanal boyutlara bağlıdır. Büyük alanı (> 1 cm 2) cihazları macroscale maskeleme desenleri ile ulaşılabilir; Ancak, mikro veya nano ölçekli desen mikro ya da kuantum boyutlu elektronik cihazlar için gerekli olacaktır.

Bu video protokolü bir sprey / spin kaplama işleminden mürekkep tabanlı ince film fotovoltaik cihaz imalat yöntemlerini tarif etmektedir. Ancak, vakum ya da kontrollü atmosfer gereksinimleri olmadan ortam hava birikimi, için, burada ele alınan konular da inorganik cihazların mürekkep püskürtmeli baskı için modifiye edilebilir. Geleneksel vakum birikimi ve aynı zamanda imalat ve montaj maliyetlerini azaltarak güneş enerjisi fiyatını düşürebilir güneş pili modülü ambalaj göre mürekkep tabanlı birikimi düşük maliyetli. Buna ek olarak, bu yöntem, diğer malzemelere uygulanabilirOrganik yarı iletkenler dahil sistemleri ve mimarileri. Güneş enerjisi ek olarak, inorganik madde çözeltisi işleme tarif teknikler ışık yayan diyotlar (LED), kondansatör ve transistörler gibi diğer elektronik cihazlar oluşturmak için kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Oleic acid, 90% Sigma Aldrich 364525
1-octadecene, 90% Sigma Aldrich O806 Technical grade
Trioctylphosphine (TOP), 90% Sigma Aldrich 117854 Air sensitive
Trimethylsilyl chloride, 99.9% Sigma Aldrich 92360 Air and water sensitive
Se, 99.5+% Sigma Aldrich 209651
NH4Cl, 99% Sigma Aldrich 9718
CdCl2, 99.9% Sigma Aldrich 202908 Highly toxic
CdO, 99.99% Strem 202894 Highly toxic
Te, 99.8% Strem 264865
In(NO3)3.2.85H2O, 99.99% Sigma Aldrich 326127-50G
SnCl2.2H2O, 99.9% Sigma Aldrich 431508
NH4OH Sigma Aldrich 320145 Caustic
NH4NO3, 99% Sigma Aldrich A9642
HAuCl4.3H2O, 99.9% Sigma Aldrich 520918
Tetraoctylammonium bromide (TMA-Br) Sigma Aldrich 294136
Toluene, 99.8% Sigma Aldrich 244511
Hexanethiol, 95% Sigma Aldrich 234192
NaBH4, 96% Sigma Aldrich 71320
Hexanes, 98.5% Sigma Aldrich 650544
Ethanol, 99.5% Sigma Aldrich 459844
Methanol, anhydrous, 99.8% Sigma Aldrich 322415
1-propanol, 99.5% Sigma Aldrich 402893
2-propanol, 99.5% Sigma Aldrich 278475
Pyridine, > 99% Sigma Aldrich 360570 Purified by distillation
Heptane Sigma Aldrich 246654
chloroform > 99% Sigma Aldrich 372978
Acetone Sigma Aldrich 34850
Glass microscope slides Fisher 12-544-4 Cut with glass cutter
Gravity Fed Airbrush Paasche VSR90#1
Syringe needle Fisher CAD4075
Solar Simulator Testing Station Newport PVIV-1A
Software Oriel PVIV 2.0
Round bottom flask Sigma Aldrich Z723134
Round bottom flask Sigma Aldrich Z418668
Polytetrafluoroethylene (PTFE) syringe filter  Sigma Aldrich Z259926
Polyamide tape Kapton KPT-1/8
Cellophane tape Scotch 810 Tape
Polypropylene centrifuge tube Sigma Aldrich CLS430290
Silver epoxy MG Chemicals 8331-14G

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Debnath, R., Bakr, O., Sargent, E. H. Solution-processed colloidal quantum dot photovoltaics: A perspective. Energy Environ. Sci. 4, 4870-4881 (2011).
  2. Tang, J., Sargent, E. H. Infrared Colloidal Quantum Dots for Photovoltaics: Fundamentals and Recent Progress. Adv. Mater. 23, 12-29 (2011).
  3. Ning, Z., Dong, H., Zhang, Q., Voznyy, O., Sargent, E. H. Solar Cells Based on Inks of n-Type Colloidal Quantum Dots. ACS Nano. 8, 10321-10327 (2014).
  4. Yoon, W., et al. Enhanced Open-Circuit Voltage of PbS Nanocrystal Quantum Dot Solar Cells. Sci. Rep. 3, (2013).
  5. Jiaoyan, Z., et al. Enhancement of open-circuit voltage and the fill factor in CdTe nanocrystal solar cells by using interface materials. Nanotechnology. 25, 365203 (2014).
  6. Kramer, I. J., et al. Efficient Spray-Coated Colloidal Quantum Dot Solar Cells. Adv. Mater. 27, 116-121 (2015).
  7. Shirasaki, Y., Supran, G. J., Bawendi, M. G., Bulovic, V. Emergence of colloidal quantum-dot light-emitting technologies. Nat. Photonics. 7, 13-23 (2013).
  8. Demir, H. V., et al. Quantum dot integrated LEDs using photonic and excitonic color conversion. Nano Today. 6, 632-647 (2011).
  9. Yu, G., et al. Solution-Processed Graphene/MnO2 Nanostructured Textiles for High-Performance Electrochemical Capacitors. Nano Lett. 11, 2905-2911 (2011).
  10. Ridley, B. A., Nivi, B., Jacobson, J. M. All-Inorganic Field Effect Transistors Fabricated by Printing. Science. 286, 746-749 (1999).
  11. Habas, S. E., Platt, H. A. S., van Hest, M. F. A. M., Ginley, D. S. Low-Cost Inorganic Solar Cells: From Ink To Printed Device. Chem. Rev. 110, 6571-6594 (2010).
  12. Townsend, T. K., Yoon, W., Foos, E. E., Tischler, J. G. Impact of Nanocrystal Spray Deposition on Inorganic Solar Cells. ACS Appl. Mater. Interfaces. 6, 7902-7909 (2014).
  13. Olson, J. D., Rodriguez, Y. W., Yang, L. D., Alers, G. B., Carter, S. A. CdTe Schottky diodes from colloidal nanocrystals. Appl. Phys. Lett. 96, 242103 (2010).
  14. Sun, S., Liu, H., Gao, Y., Qin, D., Chen, J. Controlled synthesis of CdTe nanocrystals for high performanced Schottky thin film solar cells. J. Mater. Chem. 22, 19207-19212 (2012).
  15. Chen, Z., et al. Efficient inorganic solar cells from aqueous nanocrystals: the impact of composition on carrier dynamics. RSC Adv. 5, 74263-74269 (2015).
  16. Gur, I., Fromer, N. A., Geier, M. L., Alivisatos, A. P. Air-stable all-inorganic nanocrystal solar cells processed from solution. Science. 310, 462-465 (2005).
  17. Ju, T., Yang, L., Carter, S. Thickness dependence study of inorganic CdTe/CdSe solar cells fabricated from colloidal nanoparticle solutions. J. Appl. Phys. 107, (2010).
  18. MacDonald, B. I., et al. Layer-by-Layer Assembly of Sintered CdSexTe1-x Nanocrystal Solar Cells. ACS Nano. 6, 5995-6004 (2012).
  19. Crisp, R. W., et al. Nanocrystal Grain Growth and Device Architectures for High-Efficiency CdTe Ink-Based Photovoltaics. ACS Nano. 8, 9063-9072 (2014).
  20. Townsend, T. K., et al. Safer salts for CdTe nanocrystal solution processed solar cells: the dual roles of ligand exchange and grain growth. J. Mater. Chem. A. 3, 13057-13065 (2015).
  21. Jasieniak, J., MacDonald, B. I., Watkins, S. E., Mulvaney, P. Solution-Processed Sintered Nanocrystal Solar Cells via Layer-by-Layer Assembly. Nano Lett. 11, 2856-2864 (2011).
  22. Hecht, D. S., Hu, L. B., Irvin, G. Emerging Transparent Electrodes Based on Thin Films of Carbon Nanotubes, Graphene, and Metallic Nanostructures. Adv. Mater. 23, 1482-1513 (2011).
  23. Kim, M. G., Kanatzidis, M. G., Facchetti, A., Marks, T. J. Low-temperature fabrication of high-performance metal oxide thin-film electronics via combustion processing. Nat. Mater. 10, 382-388 (2011).
  24. Townsend, T. K., Foos, E. E. Fully solution processed all inorganic nanocrystal solar cells. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 16458-16464 (2014).
  25. Yu, W. W., Peng, X. Formation of High-Quality CdS and Other II-VI Semiconductor Nanocrystals in Noncoordinating Solvents: Tunable Reactivity of Monomers. Angew. Chem. 114, 2474-2477 (2002).
  26. Brust, M., Walker, M., Bethell, D., Schiffrin, D. J., Whyman, R. Synthesis of thiol-derivatised gold nanoparticles in a two-phase Liquid-Liquid system. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 0, 801-802 (1994).
  27. Smits, F. M. Measurement of Sheet Resistivities with the Four-Point Probe. Bell Sys. Tech. J. 37, 711-718 (1958).
  28. Yoon, W., Townsend, T. K., Lumb, M. P., Tischler, J. G., Foos, E. E. Sintered CdTe Nanocrystal Thin-films: Determination of Optical Constants and Application in Novel Inverted Heterojunction Solar Cells. IEEE Trans. Nanotechnol. 13, 551-556 (2014).
  29. Foos, E. E., Yoon, W., Lumb, M. P., Tischler, J. G., Townsend, T. K. Inorganic Photovoltaic Devices Fabricated Using Nanocrystal Spray Deposition. ACS Appl. Mater. Interfaces. 5, 8828-8832 (2013).
  30. Nag, A., et al. Metal-free Inorganic Ligands for Colloidal Nanocrystals: S2-, HS-, Se2-, HSe-, Te2-, HTe-, TeS32-, OH-, and NH2- as Surface Ligands. J. Am. Chem. Soc. 133, 10612-10620 (2011).
  31. Panthani, M. G., et al. High Efficiency Solution Processed Sintered CdTe Nanocrystal Solar Cells: The Role of Interfaces. Nano Lett. 14, 670-675 (2014).

Tags

Mühendislik Sayı 113 inorganik nanokristalleri nano elektronik mürekkep fotovoltaik çözüm süreci sentez ince film cihazları ligand değişimi sprey kaplama spin kaplama şeffaf iletken film fizik
Tam Çözüm İşlenmiş İnorganik nanokristal Fotovoltaik Cihazlarının İmalatı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Townsend, T. K., Durastanti, D.,… More

Townsend, T. K., Durastanti, D., Heuer, W. B., Foos, E. E., Yoon, W., Tischler, J. G. Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices. J. Vis. Exp. (113), e54154, doi:10.3791/54154 (2016).

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