ساخت و مشخصه یابی سلول خورشیدی انعطاف پذیر ارگانیکی با استفاده از (fullerene-c60) به عنوان پذیرنده الکترون

هدف اصلی در این پایان¬نامه بررسی چند نوع از پلیمرهای نیمه¬هادی به عنوان ماده دهنده الکترون در کنار c60 به عنوان ماده پذیرنده الکترون برای ساخت سلول خورشیدی با استفاده از ساختار پیوند ناهمگن توده¬ای می¬باشد. با توجه به این¬که c60 دارای سطوح انرژی homo=-6.2 وlumo=-4.5 است، در میان تمامی نیمه¬هادی¬های آلی دارای الکترون¬خواهی بالاتری می¬باشد ولذا می¬تواند یکی از بهترین پذیرنده¬ها در ساخت سلول¬خورشیدی آلی باشد. در این پروژه در کنار c60 با درصد¬های مختلف وزنی، از پلیمرهای مزدوج مانند pvk، meh-ppvو p3ht به صورت ساختار ناهمگن توده¬ای برای ساخت سلول خورشیدی آلی استفاده ومقادیر ولتاژ و جریان مختلفی بدست آورده شده است. میزان جواب بدست آمده برای ترکیب c60:pvk با توجه به محدوده رنج جذب برای pvk کم و قابل گزارش نبود ولی برای ترکیبات مختلف c60:meh-ppv و c60:p3htبهترین جواب¬ها با اضافه کردن 33 درصد وزنی از c60 (نسبت 1-2) بدست آمده وبه ترتیب مقادیر بازده برای آن¬ها 2172/0و 4752/0 می¬باشند، بقیه پارامترها در فصل پنجم به طور کامل گزارش شده است. با توجه به این¬که c60 دارای قابلیت حل¬پذیری کم در حلال¬های آلی می¬باشد لذا از ماده pcbm که یکی از مشتقات c60 است ودارای قابلیت حل-پذیری، پذیرندگی الکترون و موبیلیتی خوب برای الکترون¬ها می¬باشد همراه با پلیمرمزدوج p3ht استفاده کردیم. در این ساختار پارامترها به طور قابل توجهی بهبود یافته ومیزان بازده در 33 درصد وزنی از pcbm (نسبت 1-2) برابر 4243/1 بدست آمد. یکی از کارهای جدید در این پروژه استفاده از کامپوزیت سنتز شده پلی آنیلین با درصدهای مختلف اکسید سیلیکون به جای ماده انتقال دهنده حفره pedot-pss بود، که آن را در ساختار p3ht:c60 استفاده کردیم. پلی آنیلین با 15درصد اکسید سیلیکون در ساختاربا 33 درصد وزنی از c60(نسبت 1-2) میزان بازدهی سلول را از 4752/0 به 6411/0 افزایش داده و این به معنی افزایش35 درصدی در بازده سلول خورشیدی است.