Name: Tandem Organik Güneş Pilleri bir iyonik Geçitli Karbon Nanotüp Ortak Katot Üretimi için ortam Yöntemi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 37 s
Description: Öğrenin, organik fotovoltaik tandem güneş pillerini oda koşullarında üretmek için iyonik sıvı ile emprenye edilmiş karbon nanotüp ortak katot kullanımını. Bu yöntem yüksek vakum işlemlerine gerek kalmadan maliyeti düşürür.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma için destek, DOE STTR hibesi DE-SC0003664 Karbon Nanotüp Levha Ara Katmanları ile Paralel Tandem Organik Güneş Pilleri ve Welch Vakfı hibesi AT-1617 tarafından sağlanmıştır. Yazarlar CNT ormanlarını sağladığı için J. Bykova'ya, teknik yardım ve yararlı tartışmalar için A. R. Howard, K. Meilczarek ve J. Velten'e teşekkür ederler.

1. İndiyum Kalay Oksit (ITO) Desenlendirme ve Temizlik NOT: 15Ω / □ İTO cam ve satın alma ya da spin kaplama ve fotolitografiyle için uygun boyutlarda ITO cam kesti. Mümkün olduğunca büyük bir cam parçası üzerinde adımları 1,1-1,7 gerçekleştirmek, ve sonra daha küçük cihazların içine kesmek için en etkili yöntemdir. Ayrıca 1.1-1.7 ITO-tarafı yukarı dönük olmak üzere İTO cam gerektiren adımları unutmayın. Bu multimetrenin direnç ayarı ile kolayca kontrol edilebilir. <ol><li> 1 dakika boyunca 3000 rpm hızında İTO camın İTO-yüzüne S1813 pozitif fotodirenç Spin kat 1 mi. , Büyük cam parçaları için direnmek daha kullanın tüm cam kaplı olduğundan emin olun ve sıkma kaplayıcıyı başlamadan önce varsa kabarcıkları. </li><li> 1 dakika boyunca 115 ° C de, sıcak bir plaka üzerinde, kaplanmış cam karşı yeniden birleşir. </li><li> Örnek ve temas hizalayıcısı üzerine fotomaske yükleyin. </li><li> Bir onaylama için ışığa dirençli kaplanmış İTO cam Açığauygun zaman. Maruz kalma süresi 10 saniye civarındadır, ancak UV lambası yoğunluğu, fotorezist Çeşidi ve kalınlığına göre, bu zaman değişir. </li><li> MF311 geliştirici UV maruz kalan yüzeylerde geliştirin. Bir dönüş işlemcinin otomatik işlemleri en iyi ve en tekrarlanabilir sonuçlar üretir, ancak takip kalkınma elle yapılabilir. <ol><li> Geliştirici 1 dakika boyunca UV maruz kalan tabakaları daldırın, deiyonize (Dİ) su içinde durulama ve bir azot tabancası ile kurutuldu. Geliştirici hızlı gücünü kaybeder, çünkü örnekler arasındaki geliştirici değiştirin, ya da geliştirici yeniden ne zaman alternatif geliştirme süresini artırın. </li></ol></li><li> Konsantre edilmiş hidroklorik asit (HCI) İTO substratlar etch. Bu, HCl konsantrasyonuna bağlı olarak, 5-10 dakika arası sürer. Kuru DI su içinde durulayın ve bir multimetre ile kazınmış kısımlarının mukavemetliliğini test edin. Herhangi bir iletkenlik kalırsa, daha uzun bir süre aşınmaya. </li><li> Aşındırma işlemi tamamlandıktan sonra, p kaldırmaAseton ile hotoresist. Fotorezist bu istemi çıkarılması desenli ITO gravür fazla kalıntı HCl engeller. </li><li> Gerekirse, aygıt boyutları içine kazınmış İTO cam yüzeylerde kesti. </li><li> Son olarak izopropil alkol DI su, aseton, tolüen, metanol, ve - çözücülerin bir dizisinde bir banyo ultrasonikatör içinde İTO yüzeylerin temizlenmesi. </li></ol> 2. OPV Alt hücre Fabrikasyon <ol><li> PC 61 BM çözüm: P3HT hazırlayın. NOT: En tutarlı sonuçlar için, bir azot ortamında çözümleri hazırlamak. Bu ortam koşullarında bu prosedürü takip etmek mümkündür. <ol><li> Bul ve iki temiz, ~ 4 ml cam şişe ve kapaklar kütlesini yazmak ve başka onları ayırmak için kalıcı bir kalem ile işaretleyin. </li><li> (P, bir nitrojen veya argon eldiven kutusu içinde, bir şişeye poli (3-hexylthiophene-2,5-diil) (P3HT) yaklaşık olarak 10 mg transferi ve fenil-Cı 61 -butirik asit metil esterin sadece yaklaşık olarak, 10 mgDiğer C 61 BM). </li><li> P3HT ve PC 61 BM kütlesini bulmak için tekrar şişeleri tartılır. </li><li> Çözüm verme sürecinin geri kalanı için bir torpido gözü içine P3HT ve PC 61 BM ile şişeleri aktarın. </li><li> Her bir şişeye manyetik bir karıştırma çubuğu ilave edin ve daha sonra 45 mg / ml çözeltinin oluşturmak için her kadar klorobenzen ekleyin. </li><li> Yaklaşık 2 saat boyunca ya da çözücüler tamamen çözülene kadar 55 ° C&#39;de manyetik karıştırma sıcak bir plaka üzerinde çözüm yerleştirin. </li><li> BM solüsyonları birbirine P3HT ve PC 61 eşit hacimlerini karıştırın ve kullanımdan önce, bir saat daha karıştırılmış solüsyon karışmaya bırakıldı. </li></ol></li><li> PC 71 BM çözüm: PTB7 hazırlayın. <ol><li> Tekrar ile 2.1.4 için 2.1.1 adımları 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}) Bunun yerine P3HT ve PC (PTB7) ve fenil-7,1-butirik asit metil ester (PC 71 BM)61 BM. </li><li> Klorobenzen hacim 1,8-diiodooctane (DIO) ile% 3 arasında bir karışımını yapın. Bu karışım, DIO-Cs olarak adlandırılır. </li><li> 40 mg / ml solüsyon için PC 71 BM şişeye, bir 12 mg / ml çözelti ve yeterli, DIO-CB için PTB7 şişeye kadar, DIO-CB eklemek daha sonra her bir şişeye manyetik bir karıştırma çubuğu ilave edin ve. </li><li> Bu çözüm, iki gün boyunca 70 ° C&#39;de bir sıcak plaka üzerinde karıştırılmıştır edelim. </li><li> 1.5 PC 71 1 BM için PTB7 bir ağırlık oranında çözümler karıştırın. </li><li> Kullanmak için 70 ° C&#39;de bir saat daha karıştırılmış çözelti, karıştırma öncesinde izin verin. </li></ol></li><li> Filtre poli (3,4-etilendioksitiyofen) poli (sitiren) (PEDOT: PSS), bir 0.45 um gözenek boyutlu naylon filtre yolu ile. Bu prosedür P VP AI4083 kullanır. </li><li> Spin Coat Aktif katmanları. <ol><li> Temizlenmiş İTO alt tabakalar yer 5 dakika boyunca UV-Ozon süpürge içine kadar İTO-yan. </li><li> Spin-ceket filtrelenmiş PEDOT 120 ul: PSS tedavi UV-ozon üzerine, ITO- cam tabakanın desenli1 dakika için 3000 rpm&#39;de s. Bu, 30 nm kalınlığında bir tabaka vermesi gerekir. </li><li> 180 ° C&#39;de 5 dakika boyunca, PSS kaplanmış İTO substratlar: PEDOT tavlanması. </li><li> Spin-kat karışık P3HT 70 ul: PC 61 BM çözeltisi PEDOT üzerine: PSS kaplanmış İTO 1 dakika boyunca yaklaşık 1000 rpm&#39;de alt tabakalar. 200 nm kalınlığında olarak aktif bir tabakanın kaplanması için gerekli olarak oranını değişir. </li><li> P3HT tavlanması: Bilgisayar 61 BM kaplanmış alt tabakaları, 170 ° C&#39;de 5 dakika daha karıştırıldı. Sonuçlar, uygun tavlama sıcaklığında değişebilir. </li><li> Spin-kat karışık PTB7 70 ul: PC 71 BM çözeltisi PEDOT üzerine: PSS kaplanmış İTO 1 dakika boyunca yaklaşık 700 rpm&#39;de alt tabakalar. 100 nm kalınlığında olarak aktif bir tabakanın kaplanması için gerekli olarak oranını değişir. </li><li> PTB7 yükleyin: PC, yüksek vakum 71. BM kaplı yüzeylerde (&lt;2 x 10 -6 Torr) odasını artık DIO çıkarmak için. Tipik haliyle, bölme O / N örneklerini bırakın. </li></ol></li></ol> 3. Tandem Cihazı Üretiyor &lt;ol&gt; <li> Laminat CNT elektrotlar. <ol><li> Bir tandem cihaz yapmak için ikiye PTB7 ve P3HT yüzeylerde kesin. Bir uzman İTO desen bu adımı ihtiyaç olmaz. İTO modeli, en az iki paralel İTO uzakta diğerinden mm bir kenarından uzanan elektrodlardır olmalıdır. </li><li> Birinci cam kenarlarından polimer ve PEDOT uzak silerek PTB7 ve P3HT kaplanmış alt-tabakaların hazırlanması, ve Şekil 1 &#39;deki birinci panel görüldüğü gibi ortak bir elektrot olarak kullanılır İTO şeridi maruz bırakmaktadır. </li><li> PTB7 ve P3HT elektrotların üstüne CNT ortak bir elektrot Laminat. , Cihaz üzerindeki filtre kağıdının CNT tarafına yerleştirerek hafifçe bastırarak ve sonra uzak filtre kağıdı soyulması ile bir SWCNT sürün. Bu, Şekil 1 &#39;deki ikinci panelde gösterilmektedir. </li><li> Metoksi-nonaflorobütan uygulayarak yüzeye CNT elektrot yoğunlaştırılması (C4 F 9 OCH3) (HFE) ve küçük Amou ile CNT kaplayaraksıvının nt ve sonra kapalı kurumasına izin. </li><li> . Şekil 1 &#39;de, üçüncü panelinde gösterildiği gibi, kapı elektroduna sahip olacak İTO üst ve cam, polimer ve CNT silin bir tıraş bıçağı ile kapı sızıntıyı önlemek için camın tüm polimer çıkarın. </li><li> PTB7 ve P3HT kaplanmış alt-tabakaların temizlenmiş alanı üzerine CNT kapı elektroduna Laminat. Bir jilet ile MWCNT orman kenarından çekerek MWCNT lamine ve sac bazı kılcal tüpler arasında serbestçe bekletin. Cihaza CNT laminat bağlantısız tabaka içinden cihazı geçirin. Ortak elektrot üzerine belirtildiği gibi kapı elektrot tabakalar 2-3 kat daha fazla olması gerekir. </li><li> HFE&#39;nin ile kapı elektrodu yoğunlaştırmak. </li></ol></li><li> Iyonik sıvının küçük bir damla (≈10 ul) yerleştirin N, N -dietil-N N-metil-- (2-metoksietil) biri CNT elektrotların her ikisininde en üstüne amonyum tetrafluoroborat, deme-BF4Substratların. </li><li> Dikkatle her-üst üste yaygın ve kapı elektrot iyonik sıvı ile alt-tabakanın üzerine iyonik sıvı olmadan yerleştirilmesidir. Bu, Şekil 1 &#39;in son panelinde gösterilir. </li><li> Aktif bir alanı üzerinde, elektrot boyutundan daha küçük bir delik boyutu olan bir ışık-maskesi yerleştirin. Yerinde fotomaske tutmak yanı sıra test sırasında birlikte cihazı tutmak için küçük klipleri kullanın. </li></ol> 4. Cihazı ölçün <ol><li> Ölçüm izolasyon kutusu içine cihazı aktarın. </li><li> Elektrik bağlantılarını yapın. <ol><li> Ortak elektrot ve toprak gibi ortak ile kapı elektrot arasındaki kapı güç kaynağını bağlayın. </li><li> Anot veya her iki anot birinin seçilmesini sağlayan anahtarı bağlı tellere iki İTO tutyaları bağlayın. </li><li> Kaynak ölçü biriminin girişine anahtarının çıkışını bağlayın. </li><li> Kaynak beden ölçüsü zeminini bağlayınOrtak elektrot URE birimi. </li></ol></li><li> V Gate artan için aşağıdaki adımları yineleyerek cihazın IV özelliklerini ölçün. <ol><li> 0.25 V. artışlarla V Gate V Kapısı&#39;ndan = 2 V = 0 V başlayarak, bir sonraki değere V Gate ayarlayın </li><li> 5 dakika bekleyin ya da kapı akımı stabilize olana kadar. İdeal olarak, kapı akımı nanoamper 10s civarında istikrar gerekir. </li><li> Alt-hücrelerinin her ikisi için anahtarını ayarlayın. </li><li> Lamba deklanşöre açın. </li><li> Yaklaşık 100 artışlarla veya daha fazla 1 volt -1 volt kaynak ölçü birimi üzerinde bir gerilim taraması çalıştırın. </li><li> -1 Volt 1 volt gerilim taraması çalıştırın. </li><li> Lamba deklanşöre kapatın. </li><li> Yeniden gerilim süpürür çalıştırın. </li><li> Ön alt hücreye getirin. </li><li> Tekrar 4.3.8 için 4.3.4 adımları. </li><li> Arka alt hücreye getirin. </li><li> Tekrar 4.3.8 için 4.3.4 adımları. </li></ol></li><li> Cihaz parametreleri hesaplamak. &lt;ol&gt; <li> Alt hücre üzerindeki gerilim 0 V olduğu zaman, cihaz tarafından üretilen akım bularak her V Gate her alt hücrenin kısa devre akımı (J SC) bulun </li><li> Alt-hücre üzerindeki akım 0 A olduğunda, cihaz tarafından üretilen voltaj bularak her V Gate her alt hücrenin açık devre gerilimi (V OC) bulun </li><li> Her akım değeri, her voltaj değerini çarparak ve maksimum (en olumsuz) değer seçerek güneş hücresinden maksimum güç çıkışı bulun. Bu bir fotoğraf oluşturulan akım gibi olumsuz akımını ölçen varsayar. </li><li> Giriş ışık gücü ile maksimum güç bölünmesi ile güç dönüşüm verimliliği (η) bulabilirsiniz. </li><li> J SC ve V OC ürünün maksimum güç bölünmesi ile doldurma faktörü (FF) bulabilirsiniz. </li></ol></li></ol>

<ol><li>He, Z., Zhong, C., Su, S., Xu, M., Wu, H., Cao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+power-conversion+efficiency+in+polymer+solar+cells+using+an+inverted+device+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photonics%22%5BJournal%5D)">Enhanced power-conversion efficiency in polymer solar cells using an inverted device structure.</a> Nature Photonics. 6, 591-595 (2012).</li>
<li>Yuan, Y., Huang, J., Li, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermediate+layers+in+tandem+organic+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Green%22%5BJournal%5D)">Intermediate layers in tandem organic solar cells.</a> Green. 1 (1), 65-80 (2011).</li>
<li>Kim, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+tandem+polymer+solar+cells+fabricated+by+all-solution+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Efficient tandem polymer solar cells fabricated by all-solution processing.</a> Science. 317 (5835), 222-225 (2007).</li>
<li>Yu, B., Zhu, F., Wang, H., Li, G., Yan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All-organic+tunnel+junctions+as+connecting+units+in+tandem+organic+solar+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">All-organic tunnel junctions as connecting units in tandem organic solar cell.</a> Journal of Applied Physics. 104 (11), (2008).</li>
<li>Schueppel, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+current+matching+in+small+molecule+organic+tandem+solar+cells+using+doped+spacer+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Controlled current matching in small molecule organic tandem solar cells using doped spacer layers.</a> Journal of Applied Physics. 107 (4), (2010).</li>
<li>Hiramoto, M., Suezaki, M., Yokoyama, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+thin+gold+interstitial-layer+on+the+photovoltaic+properties+of+tandem+organic+solar+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Effect of thin gold interstitial-layer on the photovoltaic properties of tandem organic solar cell.</a> Chemistry Letters. 19 (3), 327-330 (1990).</li>
<li>Xue, J., Uchida, S., Rand, B. P., Forrest, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymmetric+tandem+organic+photovoltaic+cells+with+hybrid+planar-mixed+molecular+heterojunctions%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Asymmetric tandem organic photovoltaic cells with hybrid planar-mixed molecular heterojunctions.</a> Applied Physics Letters. 85 (23), 5757 (2004).</li>
<li>Tanaka, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolithic+parallel+tandem+organic+photovoltaic+cell+with+transparent+carbon+nanotube+interlayer%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Monolithic parallel tandem organic photovoltaic cell with transparent carbon nanotube interlayer.</a> Applied Physics Letters. 94 (11), (2009).</li>
<li>Mielczarek, K., Cook, A., Kuznetsov, A., Zakhidov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OPV+Tandems+with+CNTS%3A+Why+Are+Parallel+Connections+Better+Than+Series+Connections%5BTitle%5D)+AND+%22Low-Dimensional+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">OPV Tandems with CNTS: Why Are Parallel Connections Better Than Series Connections.</a> Low-Dimensional Functional Materials. , 179-204 (2013).</li>
<li>Kim, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+tandem+polymer+solar+cells+fabricated+by+all-solution+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Efficient tandem polymer solar cells fabricated by all-solution processing.</a> Science. 317 (5835), 222-225 (2007).</li>
<li>Kuznetsov, A. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Physics+of+electron+field+emission+by+self-assembled+carbon+nanotube+arrays%22">Physics of electron field emission by self-assembled carbon nanotube arrays</a>. , The University of Texas at Dallas. (2008).</li>
<li>Kuznetzov, A. A., Lee, S. B., Zhang, M., Baughman, R. H., Zakhidov, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+field+emission+from+transparent+multiwalled+carbon+nanotube+sheets+for+inverted+field+emission+displays%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Electron field emission from transparent multiwalled carbon nanotube sheets for inverted field emission displays.</a> Carbon. 48 (1), 41-46 (2010).</li>
<li>Zakhidov, A. A., Suh, D. -S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+Tuned+Properties+for+Electrolyte-Free+Carbon+Nanotube+Sheets%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrochemically Tuned Properties for Electrolyte-Free Carbon Nanotube Sheets.</a> Advanced Functional Materials. 19 (14), 2266-2272 (2009).</li>
<li>Cook, A., Yuen, J. D., Zakhidov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion-Reconfigurable+photovoltaic+cells%2C+hybrid+tandems+and+photodetectors+with+CNT+ionic+gate%5BTitle%5D)+AND+%22US+Patent+Application%22%5BJournal%5D)">Ion-Reconfigurable photovoltaic cells, hybrid tandems and photodetectors with CNT ionic gate.</a> US Patent Application. 61, (2012).</li>
<li>Cook, A. B., Yuen, J. D., Zakhidov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+gated+organic+photovoltaic+with+tunable+carbon+nanotube+cathodes%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Electrochemically gated organic photovoltaic with tunable carbon nanotube cathodes.</a> Applied Physics Letters. 103 (16), (2013).</li>
<li>Wadhwa, P., Liu, B., McCarthy, M. A., Wu, Z., Rinzler, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electronic+Junction+Control+in+a+Nanotube-Semiconductor+Schottky+Junction+Solar+Cell%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoletters%22%5BJournal%5D)">Electronic Junction Control in a Nanotube-Semiconductor Schottky Junction Solar Cell.</a> Nanoletters. 10 (12), 5001-5005 (2010).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Paralel tandem güneş hücreleri tasarlarken sonuçları birkaç hususlar vurgulayın. Alt-hücrelerinin bir kötü çalışıyorsa Özellikle, tandem performans olumsuz etkilenir. Sonuçlar iki ana etkisi olduğunu göstermektedir. Bir alt-hücre kısa devre ise, örneğin, ohmik davranış gösterir, FF T kötü alt hücre FF daha yüksek olacaktır. J T SC ve V T OC benzer etkilenecektir. V Kapı düşüktür ve P3HT alt hücre üzerinde açık olmadığı zaman bu geçerlidir. <p...

Polimer yarı iletkenler nedeniyle ısıya hassas yüzeylerde yüksek ekstensiyonu iyi ulaşım özellikleri, esneklik ve uyumluluk önde gelen organik fotovoltaik (OPV) malzemelerdir. OPV aygıt, güç dönüşüm verimliliği, η, onları giderek sürdürülebilir bir enerji teknolojisi, yapım 9.1% 1 gibi yüksek tek hücre verimleri ile, son yıllarda önemli ölçüde atladı. Η gelişmelere rağmen, cihazların ince optimum etkin katman kalınlıkları ışık emilimini sınırlamak ve güvenilir imalat engel. Buna ek olarak, her bir polimerin ışık emiliminin spektrum genişliği, inorganik malzemelere kıyasla oldukça sınırlıdır. Spektral duyarlılığı, farklı eşleştirme polimerleri tandem mimarileri 2 gerekli bir yenilik yaparak, bu zorlukları atlar. Serisi tandem cihazlar en yaygın tandem mimarisi vardır. Bu tasarımda, bir elektron nakil malzemelerve arkadaşları, isteğe bağlı bir metal rekombinasyon tabakası ve bir delik taşıma katmanı alt-hücreler olarak adlandırılan iki ayrı foto katman bağlanır. Bir seri konfigürasyonda bir alt-hücre bağlama kombine aygıtın açık devre gerilimi arttırır. Bazı gruplar degenerately katkılı taşıma katmanları 3 ile başarı vardı - 5, ama daha grupları katlarında 6,7 delik ve elektronların rekombinasyon yardım etmek için altın veya gümüş parçacıkları kullandık. Bunun aksine, paralel tandemler iki aktif tabakasının birleştirilmesi, yüksek iletkenlik elektrotu ya anot ya da katot gerektirir. Ara katman metalik parçacıklar içeren seriye ait ardışık arakatmanlarının azaltır ve daha da çok ince, sürekli metal elektrotlar oluşan paralel ardışık ara katmanları için bulunacak şekilde oldukça şeffaf olmalıdır. Karbon nanotüpler (CNT) yaprak metal tabakalardan daha yüksek şeffaflık gösteriyor. Nanotech Enstitüsü Yani, Shimane Üniversitesi ile işbirliği içinde, int varMonolitik, paralel ardışık cihazlarda 8 ara kat elektrot olarak kullanma yaklaşımını ortaya roduced. Önceki çabaları interlayer anot 8,9 olarak işlev CNT levhalar ile monolitik, paralel, tandem OPV cihazlar özellikli. Bu yöntemler daha sonra paso bir veya hücrelerden ya da zararlı önceki tabakaların kısa devre önlemek için özel bakım gerektirir. Bu yazıda tarif edilen yeni bir yöntem, iki tek hücre polimerik aktif tabakalarının üstüne CNT elektrot yerleştirilerek imalatı kolaylaştırır, Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi daha sonra iki ayrı cihaz lamine. Bu yöntem, bir hava dahil olmak üzere, cihaz olarak dikkat çekicidir -Kararlı CNT katot, sadece kuru ve çözüm işleme istihdam ortam koşullarında tamamen imal edilebilir. Bunlar, fotoaktif bölgeden elektronları toplamak amacıyla çalışma fonksiyonu azaltmak için N-tipi katkılama gerektiren CNT sayfaları, gerçekte iyi katot değildirBir güneş hücresinin 10. 14 - Bir elektrolit içinde şarj çift katmanlı elektrik, bu tür bir iyonik sıvı, CNT iş fonksiyonlu 11 elektrotlar kaydırmak için kullanılabilir. Kapı voltajı (V Kapı) artar, Şekil 2, bir önceki kağıt 15&#39;te açıklandığı ve gösterildiği gibi, CNT ortak elektrotun iş fonksiyonlu elektrot asimetri yaratmak, azaltılır. Bu OPV en alıcısı elektronları toplama lehine OPV en donörden delik toplanmasını engeller ve cihazlar fotodiyot 15 davranış içine verimsiz photoresistor değişen, AÇIK. Aynı zamanda, enerji güneş pili 15 tarafından üretilen enerji önemsiz karşılaştırılır cihazı ve kapak kaçak akımlar nedeniyle kaybedilen enerji şarj etmek için kullanılabilir olduğunu belirtmek gerekir. CNT elektrotlar iyonik yolluk nedeniyle devletlerin düşük yoğunluk ve yüksek için çalışma fonksiyonu üzerinde büyük bir etkiye sahiptirCNT elektrot hacim oranı yüzey alanı. Benzer yöntemler, N-Si 16 CNT ara yüzeyinde bir Schottky bariyerini geliştirmek üzere kullanılmaktadır.

<table><tbody><tr><td>Poli(3,4-etilendioksitiyofen):p oli-(stirensülfonat)</td><td>Heraeus</td><td>Clevios PVP AI 4083</td><td></td></tr><tr><td>poli(3-heksiltiofen-2,5-diil)&nbsp;</td><td>Rieke Metaller A.Ş.</td><td>P3HT:&nbsp; P200</td><td></td></tr><tr><td>fenil-C61-bütirik&nbsp; asit metil&nbsp; ester</td><td>1- Malzeme</td><td>PC61BM</td><td></td></tr><tr><td>Poli({4,8-bis[(2-etilheksil)oksi]benzo[1,2-b:4,5-b&prim;]ditiofen-2,6-diil}{3-floro-2-[(2-etilheksil)karbonil]tieno[3,4-b]tiofenedil})&nbsp;</td><td>1- Malzeme</td>: <td>PTB7</td><td></td></tr><tr><td>fenil-C 61 -bütirik asit metil ve nbsp; ester</td><td>Solenne</td><td>PC71BM</td><td></td></tr><tr><td>1,8-Diiyodoktan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>250295</td><td></td></tr><tr><td>Klorobenzen</td><td>Sigma Aldrich</td><td>284513</td><td></td></tr><tr><td>İndiyum Kalay Oksit Kaplı Cam 15 Ohm / SQ</td><td>Lumtec</td><td></td><td></td></tr><tr><td>S1813</td><td>UTD Temiz Oda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MF311</td><td>UTD Temiz Oda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>HCl UTD</td><td>Temiz Oda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aseton</td><td>Fisher Scientific</td><td>A18-20</td><td></td></tr><tr><td>Toluen</td><td>Fisher Scientific</td><td>T323-20</td><td></td></tr><tr><td>Metanol</td><td>BDH</td><td>BDH1135-19L</td><td></td></tr><tr><td>İzopropanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A416-20</td><td></td></tr><tr><td>CEE Spincoater</td><td>Brewer Scientific</td><td></td><td>http://www.utdallas.edu/research/cleanroom/tools/CEESpinCoater.htm</td></tr><tr><td>İletişim Yazıcı</td><td>Quintel</td><td>Q4000-6</td><td>http://www.utdallas.edu/research/cleanroom/QuintelPrinter.htm</td></tr><tr><td>CPK Spin İşlemci</td><td></td><td></td><td>http://www.utdallas.edu/research/cleanroom/tools/CPKsolvent.htm</td></tr><tr><td>Spin Kaplayıcı</td><td>Laurell</td><td>WS-400-6NPP / LITE</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">[header]</td></tr><tr><td>Torpido gözü</td><td>M-Braun</td><td>Lab Master 130</td><td></td></tr><tr><td>Güneş Simülatörü</td><td>Thermo Oriel/Newport</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Keithley 2400 SMU</td><td>Keithley/Techtronix</td><td>2400</td><td></td></tr><tr><td>Keithley 7002 Çoklayıcı</td><td>Keithley/Techtronix</td><td>7002</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonik Temizleyici</td><td>Kendal</td><td>HB-S-49HDT</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Mikropipet Eppendorf</td><td>200 & mikro; l</td><td></td></tr></tbody></table>

tandem organik güneş pilleri bir iyonik geçitli karbon nanotüp ortak katot Üretimi için ortam yöntemi

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

Vakum işlemi gerektirmeyen organik fotovoltaik (OPV) tandemler üretme yöntemi sunulmaktadır. Bu cihazlar, şeffaf bir karbon nanotüpler (CNT) ara tabakası ile paralel olarak bağlanmış, çözelti ile işlenmiş iki polimerik hücreden oluşur. Bu yapı, tandem OPV cihazları için üretim tekniklerindeki iyileştirmeleri içerir. İlk olarak, ortam tarafından işlenmiş katotlara olan ihtiyaç göz önünde bulundurulur. Tandem cihazdaki CNT anot, ortak bir katot haline gelmek için iyonik geçit yoluyla ayarlanır. İyonik geçitleme, CNT elektrodunun çalışma fonksiyonunu azaltmak için elektrikli çift katmanlı şarj kullanır. İkinci olarak, çözelti işleme ile tandem katmanları sıralı olarak istiflemenin zorluğu ele alınmaktadır. Cihazlar, paralel işleme adımlarıyla ortam koşullarında çözelti ve kuru laminasyon yoluyla üretilir. Tek tek polimerik hücrelerin imal edilme yöntemi, bunları ortak bir CNT katodu ile birlikte lamine etmek ve daha sonra bazı temsili sonuçlar sağlamak için gereken adımlar açıklanmaktadır. Bu sonuçlar, ortak bir katot oluşturmak için CNT elektrodunun iyonik kapılamasını ve laminasyon prosedürünün bir sonucu olarak akım ve verimliliğin eklenmesini göstermektedir.

Bu cihazlar ışık büyük bir aralığa emebilen polimerler, önemli ölçüde farklı bant aralıkları özellikle polimerleri, farklı meydana gelen bir ikili cihaz pratik bir ilgi çekmektedir. Bu cihaz yapıda, PTB7 alt hücre arka hücredir ve P3HT ön alt-hücresidir. P3HT alt hücre PTB7 alt hücre tarafından emilen daha uzun dalga boyu ışık için büyük ölçüde saydam olduğu için bu ışık büyük miktarını emmek üzere tasarlanmıştır. Tandem, ön veya sırasıyla geri hücreye atıfta zaman netlik, güneş pili parametreleri, V OC, J <s...

Ortam koşullarında, paralel bir konfigürasyonda organik fotovoltaik tandem cihazları üretme yöntemi sunulmaktadır. Bu cihazlar, hava ile işlenmiş, yarı şeffaf, karbon nanotüp ortak bir katoda sahiptir.

Tandem Organik Güneş Pilleri bir iyonik Geçitli Karbon Nanotüp Ortak Katot Üretimi için ortam Yöntemi

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, yüksek vakum kaplama süreçleri gerektirmeksizin, tamamen ortam koşullarında tandem bir güneş pili oluşturulabileceğini göstermektir. Bu, iki ayrı indiyum kalay oksit desenli cam substrat üzerinde iki organik fotovoltaik alt hücre imal edilerek gerçekleştirilir; ikinci bir adım olarak, karbon nanotüp ortak ve GA elektrotlar cihazların üst kısımlarına lamine edilir. Geçit, iki organik fotovoltaik alt hücre için katot görevi görecek olan ortak elektrodun iş fonksiyonu üzerinde kontrol sağlanmasına olanak tanıyacaktır.Ardından, karbon nanotüp elektrotların üzerine iyonik sıvı yerleştirin ve ikisini birbirine bastırarak iyonik sıvı emdirilmiş ortak bir karbon nanotüp elektrot oluşturun. Sonuçlar, karbon nanotüp elektrotların şarj işlemi yoluyla verimli bir şekilde katotlara dönüştürülebileceğini göstermektedir ve cihazın aydınlatma altındaki akım-gerilim karakteristiklerinin ölçümlerine dayanarak paralel tandem güneş pili performansı gözlemlenebilir. Bu tekniğin vakum işlemleri gibi mevcut süreçlere göre temel avantajı, işlemin ortam koşullarında gerçekleştirilebilmesidir.Bu yöntem tasarruf sağlar ve aynı zamanda daha enerji verimlidir. Ancak buna ek olara

ambient-method-for-production-an-ionically-gated-carbon-nanotube

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Güneş enerjisi üretimi için konuşlandırılabilir nanokristal kompozit yarı iletken yük-ayırma geliştirilmesi için genel bir strateji sunulmuştur. Verici-alıcı nanokristal film yığın-heterokavşaklar fotovoltaik enerji dönüşüm için kullanılabilir ederken, bir tek nanoparçacık geometri verici-alıcı nanokristal etki bu montaj bir fotokatalitik işlev yol açmaktadır göstermektedir.

Şarj-Ayırma Nanokristaller ve Bunların Katılar Yoluyla Güneş Enerjisi Hasat

Bir boya duyarlı güneş hücresi ve üçüz-üçüz imha yukarı dönüşüm ünitesi de içeren bir tümleşik aygıt, güneş spektrumunun daha geniş bir bölümünde, gelişmiş ışık toplamayı verecek, üretildi. Mütevazı aydınlatma düzeyleri altında, düşük enerjili fotonlar için önemli ölçüde geliştirilmiş yanıt boya duyarlı güneş hücreleri için liyakat rekor bir rakam elde, saptandı.

Bir Üçüz-üçlü Annihilation&#39;ın Up-dönüşüm Sistemi entegre Alt-bandaralıklı Işık Boya duyarlı Solar Hücre Yanıtı arttırmak için

Kalay sülfür (SnS), Dünya'da bol miktarda bulunan, toksik olmayan güneş pilleri için aday bir malzemedir. Burada, %4,36 sertifikalı güç dönüştürme verimliliği sağlayan atomik katman biriktirme ve %3,88 sağlayan termal buharlaşma kullanan SnS güneş pillerinin üretim prosedürünü gösteriyoruz.

Termal Buharlaşma ve Atomik katman Biriktirme tarafından Record-verimlilik SNS Güneş Pilleri yapma

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.

Tam Çözüm İşlenmiş İnorganik nanokristal Fotovoltaik Cihazlarının İmalatı

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.

Ti-alkoksit ve Yarıiletken Polimer dayanarak Tamamen Yazdırılabilir Organik-İnorganik Toplu heteroeklem Güneş Pilleri için Morfoloji Kontrolü

Burada, yüksek verimli perovskit güneş hücreleri elde etmek için tek değerli bir katyondur katkı maddelerinin dahil edilmesi yoluyla çözelti işleme CH3 NH3 PBI 3 özelliklerini ayarlamak için bir protokol mevcut.

CH tek değerlikli katyon doping<sub&gt; 3</sub&gt; NH<sub&gt; 3</sub&gt; PBI<sub&gt; 3</sub&gt; Verimli Perovskit Güneş Pilleri için

Bu projenin genel amacı, boya hassas güneş pilleri için geliştirilmiş performansa sahip bir foto-anot üretmek için elektrospinning kullanmaktı.

Boya Duyarlılaştırılmış Güneş Pilleri için Fotokatalitik Elektrotların Elektrospinning

Bu el yazması, tasarım ve verimli ters SMPV1:PC71BM güneş hücreleri bir yüksek kaliteli Al-katkılı ZnO (AZO) tohum katman üzerinde yetiştirilen ZnO nanorods (NRs) ile imal açıklar. İyi hizalanmış dikey odaklı ZnO NRs sergi yüksek kristal özellikleri. Güç dönüşüm verimliliği güneş hücreleri %6,01 ulaşabilirsiniz.

İyi hizalanmış dikey odaklı ZnO Nanorod diziler ve kendi uygulama içinde ters küçük molekül güneş hücreleri

Bu makale, rulodan ruloya yuva kalıp kaplı, fullerene olmayan organik fotovoltaikler üzerindeki kurutma mürekkeplerinin yerinde CBSSAXS deneylerini yerinde (laboratuvar X-ışını cihazı ile) gerçekleştirmek ve analiz etmek için bir gösteri ve kılavuzdur.

In situ Otlatma Insidans Küçük Açılı X-ışını Laboratuvar X-ışını Enstrümantasyon ile Organik Güneş Pillerinin Rulodan Ruloya Kaplama üzerine Saçılma

Organik Işık Yayan Diyot (OLED) cihazları, daha düşük enerji tüketimiyle çevresel faydalar sağlarken, daha iyi kontrastla üstün görüntü kalitesi sunar. Burada, çözümle işlenmiş OLED cihaz üretimi için basit bir strateji sıralı bir şekilde sunulmaktadır.

Çözelti ile İşlenmiş Cihaz İmalatı ile Organik Işık Yayan Diyotlardan Yararlanmak için Adım Adım Kılavuz Bir TADF Yayıcının İmalatı

Bu protokol, güneş enerjisi kullanılarak karbondioksit ve sudan yeşil yakıt üretimi için MXene destekli CuZn ve NiCo bi-metalik elektrokatalizörlerin üretimine ve elektrokimyasal analizine rehberlik eder.

Ti3C2Tx MXene Destekli CuZn ve NiCo Katalizörleri KullanılarakCO2 ve Sudan Güneş Enerjili Elektrokimyasal Yeşil Yakıt Üretimi

Öğrenin, organik fotovoltaik tandem güneş pillerini oda koşullarında üretmek için iyonik sıvı ile emprenye edilmiş karbon nanotüp ortak katot kullanımını. Bu yöntem yüksek vakum işlemlerine gerek kalmadan maliyeti düşürür.

Tandem Organik Güneş Pilleri bir iyonik Geçitli Karbon Nanotüp Ortak Katot Üretimi için ortam Yöntemi

Daha fazla video keşfet