Summary
elektron alıcısı ve elektron veren polimer fabrikasyonu olarak Ti alkoksitler dayalı tamamen yazdırılabilir, fulleren içermeyen, yüksek hava kararlı, toplu heteroeklem güneş hücreleri için bir yöntem burada tarif edilmektedir. Ayrıca, Ti-alkoksit ünitelerinin moleküler şişkinliğini yoluyla fotoaktif tabakasının morfolojisinin kontrol edilmesi için bir yöntem olup bildirilmektedir.
Introduction
Organik fotovoltaik cihazları nedeniyle düşük üretim maliyeti ve hafif 1-7 umut verici yenilenebilir enerji kaynakları olarak kabul edilir. Bu avantajları nedeniyle, bilim adamlarının çok sayıda bu umut verici alanda dalmış edilmiştir. Son on yılda, boya hassas, organik ince film ve perovskit duyarlı güneş hücreleri, bu alanda 8 güç dönüşüm verimliliği önemli ilerlemeler elde ettik.
Özellikle, organik ince film güneş pilleri ve BHJ organik ince film güneş pili teknolojisi güneş enerjisinin kullanımı için etkili ve uygun maliyetli çözümler vardır. [60] PCBM ya Dahası, enerji dönüşüm verimliliği elektron alıcı (fenil-Cı-61 -yağ-asit-metil ester gibi elektron veren ve fulleren türevleri gibi düşük-band boşluğu polimerlerinin kullanımı ile% 10'un üzerinde ulaştı Fenil-Cı 71 -yağ-asit-metil ester: [70] PCBM) 9-11. Ayrıca, bazı araştırmacılar hAve zaten yüksek genel verimliliği elde etmek için, düşük bant boşluk polimerler ve fulleren türevleri ile imal edilir fotoaktif katman bölgesi BHJ yapısının önemini belirtmişlerdir. Bununla birlikte, fulleren türevleri hava duyarlıdır. Bu nedenle, bir hava-kararlı elektron kabul eden madde bir alternatif olarak gereklidir. Birkaç raporlar daha önce elektron alıcısı olarak n-tipi yarı iletken polimerler veya metal oksitler kullanılan organik fotovoltaik hücrelerin yeni tip önerdi. Bu raporlar havada kararlı, fulleren içermeyen, organik ince film güneş pilleri 12-15 geliştirilmesini desteklemiştir.
Bununla birlikte, aksine, yük ayırma ve yük transferi yetenekleri vardır fotoaktif tabakada BHJ yapısı, tatmin edici bir performans elde etmek, sistem veya n-tipi yarı iletken polimer sistemlerini fulleren için, metal oksit sistemleri 16-17 zordur. Ayrıca, fulleren türevleri ve N-tipi yarı iletken polimerler, yüksek çözünürlüğe sahipBirçok çözücülerde. Nedenle, fotoaktif tabaka 18-20 öncülüdür çözücü olarak bir mürekkep çözeltisi seçerek fotoaktif tabakanın morfolojisini kontrol etmek kolaydır. Buna karşılık, bir elektron-verici polimer ile kombinasyon halinde kullanılan metal alkoksit sistemleri durumunda, her iki yarı iletken hemen hemen tüm çözücüler içinde çözünür değildirler. metal alkoksitler solvent içinde yüksek bir çözünürlüğe sahip olmadığı için olmasıdır. Bu nedenle, şekil kontrolü için çözücü seçiciliği son derece düşüktür.
Bu yazıda, yazdırılabilir ve son derece havada kararlı BHJ güneş hücreleri imal moleküler hacme kullanılarak fotoaktif tabakasının morfolojisinin kontrol edilmesi için bir yöntem sunulmaktadır. Biz fulleren serbest BHJ güneş hücreleri ilerleme morfolojisi kontrolünün önemini açıklar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Güneş Pili İmalatı için İndiyum-kalay-oksit (İTO) Cam 1. Hazırlık
- İTO / cam alt tabakayı kesin.
- Cam kesici kullanarak, yaklaşık olarak 2 cm x 2 cm boyutunda parçalar halinde İTO / cam alt-tabakanın (10 cm x 10 cm) kesim.
- Kimyasal İTO iletken tabakayı etch.
- Dijital multimetre kullanarak, İTO / cam parçasının üst iletken tarafı var olmadığını kontrol edin.
- orta 2 mm x 2 cm merkezi bir alan bırakarak, İTO / cam parçanın her iki tarafında maskeleme bandı yerleştirin. maskeleme bandı kullanarak, gravür ITO iletken katmanın geri kalanı korumak.
- İTO / cam parçanın yüzeyinden İTO iletken tabakayı kaldırmak için İTO iletken tabaka üzerine HCI (1 M) ve bir kaç damla dökün. Yaklaşık 3 dakika sonra, bir pamuklu çubuk kullanarak HCl silin ve sonra maskeleme bandı çıkarın.
- İTO / cam parçayı ön işleme tabi.
- Bir de İTO / cam parçalarını yerleştirincam durumda ve su ile davayı doldurun.
- su üçte iki dolu olan bir su banyosu içinde, cam bir durum ortaya ve bir ultrason temizleyici ekleyin. Daha sonra, İTO / cam parçası üzerinde kalan kimyasal oyma birkaç izlerini çıkarmak için yaklaşık 15 dakika boyunca ultrasonik temizleyici açın. 15 dakika her biri için, sırası ile, su, aseton ve izopropil alkol ile bir ultrasonik banyoda bu parçaları yıkanır, ve daha sonra bir kuru hava akımı içinde kurutun. 42 kHz bir salınım frekansında ultrasonikasyon gerçekleştirin.
- Bir ultraviyole-ozon (UV Ç 3) süpürge içine İTO / cam parçaları yerleştirin ve 30 dakika için makineyi çalıştırın.
Fotoaktif Layer Öncü Çözüm 2. Hazırlık
- bir elektron olarak poli [2,7- (9,9-dioctylfluorene) -Alt-4,7-bis (tiyofen-2-il) benzo-2,1,3-tiadiazol] (PFO-DBT) 0.5 mg çözülür verici ve klorobenzen, 1 mL Ti-alkoksitin, 1.0 mg. elektron olarak aşağıdaki Ti-alkoksitler seçinalıcıları: Ti (IV) izopropoksit, etoksit, bütoksit ve butoksit polimeri. Daha sonra, PFO-DBT 0.5 mg ve bir referans olarak klorobenzen 1 mL [60] PCBM 1.0 mg çözülür.
NOT: 21 aşağıdaki gibi Burada, HOMO-LUMO seviyeleri. PFO-DBT: 5,4-3,53 eV, Ti (IV) izopropoksit: 7,49-3,86 eV etoksit: 7,55-3,90 eV bütoksit: 7,53-3,76 eV ve bütoksit polimer: 7,57-3,83 eV. - 700 rpm'lik bir dönüş hızında bir karıştırma çubuğu ile karıştırılırken, bir manyetik karıştırıcı, sıcak üzerinde, 70 ° C'ye kadar ön-madde çözeltisi ısıtılır. Çözelti çıplak gözle görsel olarak berraktır kadar, ışık olmadan 20 dakika için yapın. daha sonra kullanmak için, ışık yokluğunda daha, oda sıcaklığına kadar çözelti soğutulur.
Fotoaktif Katman 3. Fabrikasyon
- Spin-kaplama ile bir film oluşturur.
- fotoaktif tabaka ve 70 ° C'ye kadar İTO / cam parçanın ön bileşik çözeltisi ısıtın. 10 dakika boyunca, manyetik sıcak Stir ön bileşik çözeltisi ısıRER 70 ° C'ye ısıtıldı ve 700 rpm'lik bir dönüş hızında bir karıştırma çubuğu kullanmaktadır. 5 dakika boyunca 70 ° C'ye kadar ısıtıldı, bir seramik sıcak plaka üzerinde İTO / cam parçayı ısıtın.
- Savurmalı kaplayıcının vakum aşamasında merkezinde İTO / cam parçayı yerleştirin yaklaşık 70 ° C'ye bir ısı tabancası ile ısı ve vakum açın.
Not: Vakum 30 L / dakikalık bir pompalama hızına sahip bir vakum pompası kullanılarak oluşturulur. Vakum pompasının nihai basınç 26.6 × 10 3 Pa. - İTO / cam parça üzerine fotoaktif tabakanın ön-madde çözeltisi, birkaç damla dökün ve hava içinde 60 sn için 2000-6000 rpm'de santrifüj kaplayıcı başlar.
Not: ön-madde çözeltisinin hacmi 1 ml Spuit ölçülen 0.5 mL vardır. - fotoaktif tabaka olarak 50 nm-kalınlıkta bir film elde etmek için ışık olmadan bir hava atmosferinde oda sıcaklığında 10 dakika boyunca fotoaktif tabakanın yüzeyi kuru.
- Ekstra filmi çıkarın.
- Ekstra phot Wipeklorobenzen ile ıslatılmış bir pamuklu çubuk ile İTO / cam parçanın yüzeyinden oactive katmanı.
- ışık olmadan bir hava atmosferinde oda sıcaklığında 10 dakika boyunca daha fotoaktif Tabakayı kurutun.
Not: Araştırma oda sıcaklığı 25 ° C 'de muhafaza edilir.
Elektrot 4. Fabrikasyon
- Organik elektrot yazdırın.
- Bir ekran yazıcı kullanılması, fotoaktif katmanda 22 poli (3,4-etilendioksitiyofen) -poli (sitiren) (PEDOT-PSS) koyarak organik bir elektrot yazdırın. Metal maskesi 50 mikron kalınlığında ve baskı alanı 20 mm x 5 mm dir.
- ışık olmadan bir hava atmosferinde oda sıcaklığında 30 dakika boyunca organik elektrot kurutun.
Güneş Pilleri 5. Laminasyon
- 1.5 cm boyutlarında parçalar halinde cam alt tabakayı kesilmiş bir elmas kesici kullanılarak 2,5 cm ×. yayılmaplastik bir spatula kullanılarak, cam alt-tabaka üzerine bir epoksi reçinesi. korumak için fotoaktif tabaka epoksi reçine, cam alt-tabakanın yerleştirin.
Güneş hücre Performans Ölçüm 6. Hazırlık
- aseton ile ıslatılmış bir pamuklu çubuk ile silerek elektrotları temizleyin. bir ultrasonik lehim sistemi kullanılarak İTO üzerine bir destek elektrot takın. 42 kHz frekansında ve 230 ° C'de havya çalıştırın.
Güneş hücre Performansının 7. ölçümü
- Güneş simülatör silikon fotodiyot tarafından 100 mW / cm2 simüle AM1.5G sağlayacak şekilde kalibre ile, direkt akım gerilim akım kaynağı / monitör entegre sistemi kullanılarak güneş pillerinin akım-gerilim (OG) özelliklerini ölçmek.
NOT: JV eğrilerinin ölçümü ile ilgili daha detaylı bilgi, 24 başka yerde 23 bulunabilir.
8. AnalyFaz-ayırma yapısının sis
- Organik elektrot olmadan ve laminasyon işlemi olmadan, güneş hücreli imalatı için aynı yöntemi kullanarak Ti-alkoksit ve PFO-DBT, inşa fotoaktif tabakaların bireysel filmler hazırlayın.
- faz ayırma yapısını analiz etmek için bir yüksek büyütme (50,000 x) de fotoaktif tabakasının morfolojisinin gözlemlemek için bir optik mikroskop ya da taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanın.
NOT: SEM çalışması hakkında daha detaylı bilgi, 26 başka yerde 25 bulunabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tam olarak yazdır Organik ve inorganik BHJ güneş hücreleri, hem de faz ayırma yapısının kontrol edilmesi için bir yöntem imal edilmesi için bir protokol sunulmuştur. Ti (IV) izopropoksit ve etoksit elektron kabul malzemeleri (Şekil 1) olarak kullanılmıştır zaman solar-hücre performansı yoğun olmuştur 27-31'e araştırmıştır. Bu güneş pilleri "Ti (IV) butoksit polimer" (Tablo 1) kullanan cihazların daha yaklaşık sekiz kat daha yüksek bir kısa devre akımı yoğunluğu (Jsc) sergiledi. fotoaktif katmanda sonuçlanan morfolojileri fotoğraf nesil ve ücretsiz taşıyıcıların varlığı ve bunların ulaşım için yeterli. Diğer bir deyişle, Ti-alkoksitin hacme seçerek taşıyıcı yönetimi yapısının kontrol edilmesi mümkündür. Önceki bazı çalışmalar göstermiştir ki, bir BHJ bir fotoaktif tabakasında taşıyıcı yönetimi için faz ayırma yapısıfulleren türevleri kullanılarak güneş pili önemli bir faktördür 32-34 olduğunu. Bu, bu çalışmada incelenen Organik ve inorganik sistem için önemlidir.
Biz taşıyıcı yönetimi tarafından Jsc arasındaki ilişkiyi ve Tablo 2'de özetlenmiştir üç ayrı modelleri kullanarak faz ayırma yapısını açıklayabilir. Ayrıca, SEM ile faz ayırma yapısı araştırıldı ve SEM görüntüleri faz ayırma modelleri (Şekil 2) ile karşılaştırılmıştır. Ti (IV) 'butoksit polimeri kullanıldığı zaman, şarj generation yetersizdi. Sonuç olarak, bu daha düşük bir Jsc değeri ile sonuçlanmaktadır. Yani Ti (IV) butoksit polimerin öz-örgütlenme öncelikle molekülün ambalaj tarafından teşvik edilmektedir vardır. "Ti (IV) 'butoksit" bir N-tipi yarı-iletken olarak kullanıldığı zaman, faz etki hi elde edilmesi için serbest taşıyıcı bir yük aktarma için yetersiz olan, izole edildigh Jsc değer. Ti (IV) 'butoksit kimyasal yapısı Ti (IV) izopropoksit ve etoksit daha hantal. Bu nedenle, Ti kimyasal bulkiness (IV) butoksit aşırı p-tipi yarı iletken polimerin öz-organizasyon engelledi. Ti (IV) izopropoksit veya etoksit kullanıldığında, diğer yandan, bu morfolojileri yük üretimi, serbest taşıyıcı varlığı ve bunların taşınması açısından alan boyutu ve faz süreklilik arasında iyi bir denge temin.
Şekil 1: Ti alkoksitin farklı kimyasal şişkinliğini için güneş hücreleri JV özellikleri. Bu rakam Referans 21. JV özelliklerinden değiştirilmiş ölçüde Ti alkoksit molekül seçerek değiştirilir. V için tıklayınızBu rakamın daha büyük bir versiyonunu iew.
Şekil 2: faz ayırma yapıları analiz etmek için elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri taranıyor. Bu şekil, foto aktif tabakanın morfolojisi yüksek büyütmede (50,000 x) elde edilir Referans 21. modifiye edilir. Ti faz ayırma yapıları (IV) izopropoksit veya etoksit kabul edilebilir ve uygun bir süreklilik vardı. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
| Titanyum (IV) izopropoksit | Titanyum (IV) etoksit | Titanyum (IV) butoksit | Titanyum (IV) butoksit polimerin | |
| Jsc [uA / cm2] | 191 | 182 | 121 | 25 |
| VOC [V] | 0.53 | 0.61 | 0.61 | 0.16 |
| FF | 0.31 | 0.33 | 0.23 | 0.18 |
| PCE [%] | 0.031 | 0.036 | 0.017 | 0,0007 |
Tablo 1: Ti-alkoksitlerin farklı kimyasal şişkinliğini için Solar-hücre performansı. Bu tablo, Şekil 1 'de gösterilen her Ti-alkoksit için BHJ güneş hücreleri referans 21. JV özellikleri modifiye edilir ve karşılık gelen performans parametreleri bu tabloda listelenmiştir.
Tablo 2: temsili faz ayırmamevcut ücretsiz taşıyıcıları analiz etmek için modelleri. Bu tablo Referans 21. İdeal olan model B olduğu gibi morfolojileri, modifiye, birçok serbest taşıyıcıların varlığı açısından gereklidir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu yöntemde molekülün hacme yararlanmak için, santrifüj yoluyla kaplama film oluşumu için koşullar bilmek önemlidir. İlk olarak, p-tipi ve n-tipi yarıiletkenler çözücüler içinde çözülebilir olması gerekir. Bazı malzeme kaldığında, bu fotoaktif tabakasında etki büyük çekirdek haline gelecektir. Bireysel solventler için yeterli bir ticari filtre kullanılması kalan malzemeyi kaldırmak için tavsiye edilir. Sonraki, moleküller eridiği öncü çözeltisi eşit ve homojen yaklaşık 60 s İTO / cam tabaka üzerinde fotoaktif tabaka olarak basılmış olmalıdır. Bu işlem, aşağıdaki üç adımda yürütülür. İlk olarak, ön-madde çözeltisi ve İTO / cam alt-tabaka, yaklaşık 70 ° C arasındaki bir sıcaklıkta muhafaza edilir. İkinci olarak, alt tabaka derhal sıkma kaplayıcı sahnede yer almaktadır. Son olarak, ön-madde çözeltisi bir kaç damla kısa, alt-tabaka yüzeyi üzerine dökülmüş ve yayılırmümkün olduğunca, ve spin lak derhal başlatılır. ısıtılmış tabaka İTO / cam alt-tabaka üzerinde ön-madde çözeltisinin sıcaklığı çok hızlı bir azalma engeller. Bu yöntem, bir hızlı termal değişim ile ön-madde çözeltisinden edüktleri kontrol eder. ısıtılmış ön-madde çözeltisinin etkisi, viskozitedeki azalmaya alt tabaka üzerinde yayılma düz teşvik eder ve homojen bir şekilde, düz, ince bir film oluşumunu kolaylaştırır. Ayrıca, sıkma-kaplama işlemi kapak tarafından ortaya çıkarılan gerçekleştirilir. Bu ~ 60-S işlemi sırasında substrat çözücü buharlaşmasını teşvik eder.
nedeniyle deneysel ve ekipman koşullarına yukarıda belirtilen yöntemini kullanırken sorun oluşursa, aşağıdaki yöntemler önerilir. ısıtılmış tabaka savurmalı kaplayıcının sahne hareket ise, alt-tabaka kullanımdan hemen önce bir ısı tabancası ile ısıtıldı olabilir. Ayrıca, daha fazla zaman habercisi çözüm düşmesi gerekiyorsa, ısıtma tYaklaşık 75-80 ° C tavsiye edilir yılları çözüm öncülü.
Ayrıca, faz-ayırma yapısı ve faz-etki boyutu seçilmiş bireysel elektron donör bağlı olarak farklı olacaktır. PFO-DBT dışındaki bir elektron verici seçildiğinde, P / N oranında bir değişim ve elektron alıcısı olarak farklı bir hacimlilik iki Ti-alkoksitler bir karışımı, uygun bir faz ayırma yapısının elde edilmesi için yöntemlerdir. Faz ayırma yapısını kontrol etmek için bir yöntem, geleneksel bir çözücü metodu 18-20, 33 farklıdır. Bu nedenle, bizim yöntem elektron donör ve sadece birkaç sınırlı çözücüler içinde çözünme yeteneğine sahip alıcılara değiştirilebilir.
Son olarak, elektron alıcı ve elektron veren bir yan iletken polimer olarak Ti-alkoksitler kullanımına dayanan tamamen yazdırılabilir, fulleren içermeyen, toplu hetero güneş pilleri imalatı için bir yöntem gösterilmiştir. Bundan başka, Tonun protokolü geleneksel çözücü kullanılarak olmadan molekül hacme kullanarak faz ayırma yapısını kontrol etmek için etkili olduğunu ortaya koymuştur. Bu yöntem, yalnızca birkaç çözücüler içinde çözülür çok n-tipi ve p-tipi yarıiletkenler kullanan sistemler için geçerli olabilir. Ayrıca bu yöntemin sınırlamaları söz. Bu yöntem, yalnızca iki bileşen sisteminde yararlı olduğunu düşünüyorum. Bu yöntem, iki molekül türlü üzerinden bir molekül hacme kullanarak kendinden organizasyonu engelleyerek faz ayrılması kontrol olmasıdır. Bu nedenle, biz üç-madde sistemi uygulanabilir olacağını söyleyemeyiz. Gelecekte bu sistemlere uygulanabilirliğini araştıracağız. Biz ek olarak tamamen organik güneş pilleri, hibrit güneş pilleri de yakın gelecekte popüler olacak kadar bekliyoruz.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan ederim.
Acknowledgments
Bu çalışma kısmen JSPS KAKENHI Grant Numarası 25871029, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Nippon Sheet Glass Vakfı ve Tochigi Sanayi Geliştirme Etüd Merkezi tarafından desteklenmiştir. Ulusal Teknoloji Enstitüsü, Oyama Koleji, aynı zamanda bu makalenin yayın maliyetleri ile yardımcı oldu.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ti(IV) isopropoxide, 97% | Sigma Aldrich | 205273 | |
| Ti(IV) ethoxide | Sigma Aldrich | 244759 | Technical grade |
| Ti(IV) butoxide, 97% | Sigma Aldrich | 244112 | Reagent grade |
| Ti(IV) butoxide polymer | Sigma Aldrich | 510718 | |
| Poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-4,7-bis(thiophen-2-yl)benzo-2,1,3-thiadiazole] (PFO-DBT) | Sigma Aldrich | 754013 | |
| [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester ([60]PCBM) 99.5% | Sigma Aldrich | 684449 | Research grade |
| poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT-PSS) | Heraeus | Clevios S V3 | |
| 1 N Hydrochloric acid | Wako | 083-01095 | |
| Chlorobenzene 99.0% | Wako | 032-07986 | |
| Acetone 99.5% | Wako | 016-00346 | |
| Indium-tin oxide (ITO)-coated glass substrate | Geomatec | 0002 | 100×100×1.1t (mm) |
| Glass substrate | Matsunami Glass | S7213 | 76×26×1.2t (mm) |
| Cotton tail | As one | 1-8584-16 | |
| Epoxy resin | Nichiban | AR-R30 | |
| Plastic spatula | As one | 2-3956-02 | |
| Ultrasonic cleaner | As one | AS482 | |
| Magnetic hot stirrer | As one | RHS-1DN | |
| Ceramic hotplate | As one | CHP-17DN | |
| Spin coater | Kyowariken | K-359 S1 | |
| Vacuum pump | ULVAC | DA-30S | |
| UV-O3 cleaner | Filgen | UV253E | |
| Screen printer | Mitani Electronics | MEC-2400 | |
| Ultrasonic Soldering system | Kuroda Techno | SUNBONDER USM-5 | |
| Direct-current voltage and current source/monitor integrated system | San-Ei Electric | XES-40S1 | |
| Scanning electron microscope | JEOL Ltd. | JSM-7800 |
References
- Price, C. S., Stuart, C. A., Yang, L., Zhou, H., You, W. Fluorine substituted conjugated polymer of medium band gap yields 7% efficiency in polymer-fullerene solar cells. J. Am. Chem. Soc. 133 (12), 4625-4631 (2011).
- Liang, Y. Y., et al. For the bright future-Bulk heterojunction polymer solar cells with power conversion efficiency of 7.4%. Adv. Mater. 22, 135-138 (2010).
- Chu, T. -Y., et al. Bulk heterojunction solar cells using thieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione and dithieno[3,2-b:2',3'-d]silole copolymer with a power conversion efficiency of 7.3%. J. Am. Chem. Soc. 133 (12), 4250-4253 (2011).
- Zhou, H., et al. Development of fluorinated benzothiadiazole as a structural unit for a polymer solar cell of 7% efficiency. Angew. Chem. Int. Ed. 50 (13), 2995-2998 (2011).
- Janssen, J. A. R., Nelson, J. Factors limiting device efficiency in organic photovoltaics. Adv. Mater. 25 (13), 1847-1858 (2012).
- Nelson, J. Polymer:fullerene bulk heterojunction solar cells. Mater. Today. 14 (10), 462-470 (2011).
- 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. Nat. Photonics. 6, 591-595 (2012).
- Baena, J. P. C., et al. Highly efficient planar perovskite solar cells through band alignment engineering. Energy Environ. Sci. 8, 2928-2934 (2015).
- Shuttle, G. C., Hamilton, R., O'Regan, B. C., Nelson, J., Durrant, R. J. Charge-density-based analysis of the current-voltage response of polythiophene/fullerene photovoltaic devices. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 16448-16452 (2010).
- Dibb, G. F. A., Kirchartz, T., Credgington, D., Durrant, R. J., Nelson, J. Analysis of the relationship between linearity of corrected photocurrent and the order of recombination in organic solar cells. J. Phys. Chem. Lett. 2 (19), 2407-2411 (2011).
- Maurano, A., et al. Transient optoelectronic analysis of charge carrier losses in a selenophene:fullerene blend solar cell. J. Phys. Chem. C. 115, 5947-5957 (2011).
- Yuan, Y., Michinobu, T., Oguma, J., Kato, T., Miyake, K. Attempted inversion of semiconducting features of platinum polyyne polymers: A new approach for all-polymer solar cells. Macromol. Chem. Phys. 214 (13), 1465-1472 (2013).
- Granström, M., et al. Laminated fabrication of polymeric photovoltaic diodes. Nature. 395, 257-260 (1998).
- Hal, A. P., et al. Photoinduced electron transfer and photovoltaic response of a MDMO-PPV:TiO2 bulk-heterojunction. Adv. Mater. 15 (2), 118-121 (2003).
- Das, K. S., et al. Controlling the processable ZnO and polythiophene interface for dye-densitized thin film organic solar cells. Thin Solid Films. , 302-307 (2013).
- Campoy-Quiles, M., et al. Morphology evolution via self-organization and lateral and vertical diffusion in polymer:fullerene solar cell blends. Nature Materials. 7, 158-164 (2008).
- Schmidt-Hansberg, B., et al. Moving through the phase diagram: morphology formation in solution cast polymer-fullerene blend films for organic solar cells. ACS Nano. 5 (11), 8579-8590 (2011).
- Hou, Q., et al.
- Zheng, L., et al. Synthesis of C60 derivatives for polymer photovoltaic cell. Synth. Met. 135, 827-828 (2003).
- Svensson, M., et al. High-performance polymer solar cells of an alternating polyfluorene copolymer and a fullerene derivative. Adv. Mater. 15 (12), 988-991 (2003).
- Kato, T., et al. Morphology control for highly efficient organic-inorganic bulk heterojunction solar cell based on Ti-alkoxide. Thin Solid Films. 600, 98-102 (2016).
- Shibata, Y., et al. Quasi-solid dye sensitized solar cells with ionic liquid Increase in efficiencies by specific interaction between conductive polymers and gelators. Chem. Comm. 21, 2730-2731 (2003).
- Wu, J., et al. A thermoplastic gel electrolyte for stable quasi-solid-state dye-sensitized solar cells. Adv. Funct. Mater. 17 (15), 2645-2652 (2007).
- Johansson, J. M. E., et al. Photovoltaic and interfacial properties of heterojunctions containing dye sensitized dense TiO2 and Tri-arylamine derivatives. Chem. Mater. 19 (8), 2017-2078 (2007).
- Echlin, P. Handbook of Sample Preparation for Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. , Springer US. (2011).
- Flegler, S. L., Heckman, J. W., Klomparens, K. L. Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction. , Oxford University Press. UK. (1993).
- Cowan, R. S., Roy, A., Heeger, J. A. Recombination in polymer-fullerene bulk heterojunction solar cells. Phys. Rev. B. 82 (24), 245207 (2010).
- Street, A. R., Cowan, S., Heeger, J. A. Experimental test for geminate recombination applied to organic solar cells. Phys. Rev. B. 82 (12), 121301 (2010).
- Shuttle, G. C., et al. Charge extraction analysis of charge carrier densities in a polythiophene/fullerene solar cell: Analysis of the origin of the device dark current. Appl. Phys. Lett. 93, 183501 (2008).
- Shuttle, G. C., et al. Bimolecular recombination losses in polythiophene: Fullerene solar cells. Phys. Rev. B. 78, 113201 (2008).
- Reyes-Reyes, M., et al. Methanofullerene elongated nanostructure formation for enhanced organic solar-cells. Thin Solid Films. 516 (1), 52-57 (2007).
- Shuttle, G. C., et al. Experimental determination of the rate law for charge carrier decay in a polythiophene: Fullerene solar cell. Appl. Phys. Lett. 92, 093311 (2008).
- Mori, D., Benten, H., Ohkita, H., Ito, S., Miyake, K. Polymer/polymer blend solar cells improved by using high-molecular-weight fluorene-based copolymer as electron acceptor. ACS Appl. Mater. Interfaces. 4 (7), 3325-3329 (2012).
- You, J., et al. A polymer tandem solar cell with 10.6% power conversion efficiency. Nature Commun. 4, 1446 (2013).
