Các tế bào quang điện hybrid đảo ngược hiệu quả sử dụng cả CuO và P3HT làm vật liệu cho điện tử nhận electron

Journal of Materials Science: Materials in Electronics - Tập 26 - Trang 6478-6483 - 2015
M. Ikram1,2,3, M. Imran4, J. M. Nunzi2,3, S. Ali1
1Solar Cell Applications Research Lab, Department of Physics, Government College University, Lahore, Pakistan
2Department of Physics, Queen's University, Kingston, Canada
3Department of Chemistry, Queen's University, Kingston, (Canada)
4Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

Tóm tắt

Các nanoparticle oxit đồng (CuO) (<50 nm) đã được đưa vào các tế bào quang điện hữu cơ kiểu heterojunction khối P3HT—poly(3-hexylthiophene):PCBM-[6,6]—phenyl-C61-butyric acid methyl ester. Tỷ lệ P3HT so với CuO trong hỗn hợp đã được thay đổi, trong khi tỷ lệ PCBM được giữ cố định. Việc bổ sung nanoparticle CuO đã được phát hiện làm tăng đáng kể hiệu suất chuyển đổi năng lượng trong các tế bào quang điện P3HT:PCBM dưới điều kiện chiếu sáng AM 1.5 G và 100 mW/cm2. Sự kết hợp CuO trong lớp hoạt động mở rộng phạm vi hấp thụ ánh sáng và gây ra sự dịch sang đỏ trong phổ hấp thụ. Lớp hoạt động liên kết với CuO đã làm tăng độ nhám bề mặt. Các nanoparticle CuO đã tụ lại trong hỗn hợp khi nồng độ của chúng so với P3HT gia tăng trong lớp hoạt động.

Từ khóa

#CuO #P3HT #tế bào quang điện #hiệu suất chuyển đổi năng lượng #hấp thụ ánh sáng

Tài liệu tham khảo

B.V.K. Naidu, J.S. Park, S.C. Kim, S.-M. Park, E.-J. Lee, K.-J. Yoon, S.J. Lee, J.W. Lee, Y.-S. Gal, S.-H. Jin, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 397 (2008) A.J. Morfa, K.L. Rowlen, T.H. Reilly, M.J. Romero, J. van de Lagemaat, Appl. Phys. Lett. 92, 13504 (2008) M. Park, B.D. Chin, J.-W. Yu, M.-S. Chun, S.-H. Han, J. Ind. Eng. Chem. 14, 382 (2008) T. Ameri, P. Khoram, J. Min, C.J. Brabec, Adv. Mater. (Deerfield Beach, FL) 25, 4245 (2013) Y.-C. Chen, C.-Y. Hsu, R.Y.-Y. Lin, K.-C. Ho, J.T. Lin, ChemSusChem 6, 20 (2013) L. Yang, L. Yan, W. You, J. Phys. Chem. Lett. 4, 1802 (2013) S. Honda, T. Nogami, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, ACS Appl. Mater. Interfaces 1, 804 (2009) S. Honda, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, Chem. Commun. (Camb.) 46, 6596 (2010) S. Honda, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, Adv. Energy Mater. 1, 588 (2011) S. Honda, S. Yokoya, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, J. Phys. Chem. C 115, 11306 (2011) H. Xu, T. Wada, H. Ohkita, H. Benten, S. Ito, Electrochim. Acta 100, 214 (2013) M. Ikram, S. Ali, R. Murray, A. Hussain, I. U-din, S.I. Shah, Curr. Appl. Phys. 15, 48 (2015) M. Ikram, R. Murray, A. Hussain, S. Ali, S.I. Shah, Mater. Sci. Eng. B 189, 64 (2014) A. Mittiga, E. Salza, F. Sarto, M. Tucci, R. Vasanthi, Appl. Phys. Lett. 88, 163502 (2006) M. Jørgensen, K. Norrman, F.C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 686 (2008) W.-H. Baek, I. Seo, T.-S. Yoon, H.H. Lee, C.M. Yun, Y.-S. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 93, 1587 (2009) W. Shockley, H.J. Queisser, J. Appl. Phys. 32, 510 (1961) N. Sekine, C.-H. Chou, W.L. Kwan, Y. Yang, Org. Electron. 10, 1473 (2009) Y.-F. Lim, J.J. Choi, T. Hanrath, J. Nanomater. 2012, 1 (2012) H. Fu, M. Choi, W. Luan, Y.-S. Kim, S.-T. Tu, Solid-State Electron. 69, 50 (2012) S.H. Oh, S.J. Heo, J.S. Yang, H.J. Kim, ACS Appl. Mater. Interfaces 5, 11530 (2013)