ساخت یک سلول خورشیدی لایه نازک نانومتری آلی و بررسی برخی عوامل موثر بر کارایی آن

در این پژوهش با ساخت سلول فوتوولتائیک لایه نازک دو لایه ای ناهمگون آلی بر پایه ی cupc/c60، نشان داده شد که مواد مورد استفاده در سلول با ساختار ito/pedot:pss/cupc/c60/ebl/ag شرایط اپتیکی لازم به منظور ایجاد طیف های جذب و عبور مناسب جهت جذب بهینه در لایه فعال را برآورده می کنند. نقش لایه سدکننده اکسایتون (ebl) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و دیده شد با استفاده از این لایه مشخصه های اصلی سلول شامل: چگالی جریان مدار کوتاه jsc، ولتاژ مدار باز vocو بازدهی تبدیل توان pη این سلول به میزان قابل توجهی افزایش می یابند. سپس با لایه نشانی یک لایه پلیمر رسانای آلی (pedot:pss ) روی آند ito، با تابع کار بالاتر نسبت به ito، اثر افزایش تابع کار آند بر بهبود عملکرد سلول مورد تائید قرار گرفت. تاثیر دمای زیر لایه در حین لایه نشانی الکترود فلزی کاتد بر مشخصه های مذکور سلول فوق بررسی و نشان داده شد با افزایش دمای زیر لایه تا مقدار نهایی این مشخصه ها به طور پیوسته افزایش می یابند. در مورد آهنگ لایه نشانی کاتد و اثرهای مثبت ومنفی آن روی عملکرد سلول بحث شد و برای کاتد نقره بهینه آهنگ لایه نشانی برابر با به دست آمد. همچنین پایداری سلول های فوتوولتائیک دو لایه ای آلی مورد بررسی قرار گرفت و تغییر مشخصه های مهم سلول با ساختار ito/pedot:pss/cupc/c60/bcp/ag با گذشت زمان اندازه گیری شدند. سپس عوامل ممکن برای افزایش اولیه ولتاژ مدار باز وکاهش آهسته ی آن در ادامه و برای کاهش پیوسته ی چگالی جریان مدار کوتاه و بازدهی تبدیل توان، بیان شدند. معلوم شد که خود الکترود نقره می تواند تا حد قابل توجهی در محافظت سلول در مقابل تخریب و کاهش آهنگ نزول مشخصه های مذکور سلول موثر باشد. در پایان نشان داده شد که با جایگزینی bphen با bcp به عنوان یک لایه سدکننده اکسایتون، پایداری سلول می تواند تا حد بسیار زیادی بهبود یابد.