در سال های اخیر، توجه زیادی به وسایل دیودهای نور گسیل آلی چه به عنوان روشنایی ها و چه به عنوان نمایشگرها شده است. با توجه به نقشه راه شرکت های پیشرو، پیش بینی می شود که تا سال 2020 شاهد حضور این وسایل در بازارهای تجاری باشیم. در این راستا فعالیت ما در این رساله بر روی طراحی و ساخت دیودهای نورگسیل آلی متمرکز شد و با توجه به برخی از چالش های موجود در تولید این وسایل، تلاش شد تا با تحلیل دقیق ساز و کارهای فیزیکی حاکم بر فرآیند نوردهی این دیودها، ساختارهایی با بازده مناسب معرفی شوند. در این کار نخست به طراحی و ساخت الکترودهای آند شفاف رسانا برپایه ی نانوساختارهای سه لایه ای دی الکتریک/فلز/دی الکتریک پرداخته شد تا جایگزین مناسبی برای الکترودهای رایج گران قیمت ito معرفی شود. آند سه لایه-ای zns/au/zns تراگسیل و رسانندگی بالایی از خود نشان داد به طوری که دیودهای نور زرد ساخته شده بر روی آن ها کارایی و درخشایی قابل مقایسه ای با دیودهای بر پایه ی ito به دست آوردند. سپس تاثیر لایه ی سدکننده ی bcp بر طیف نورگسیلی دیودهای مورد نظر بررسی شد و طیف نور سفید با مختصات رنگ (31/0، 32/0) برای ساختار ito/pedot:pss/tpd/bcp/rubrene/bcp/bphen/lif/al به دست آمد. در ادامه دیودهای تک رنگ نور سبز برپایه ی ساختار ترکیبی از مواد tpd و alq3 به روش لایه نشانی چرخشی ساخته شد و اثر غلظت ماده ی پذیرنده ی الکترون c60 بر روی بازده دیودها بررسی شد. فرآیند ساخت این دیودها به این روش آسان تر و کم هزینه تر از روش حرارتی است. در پایان دیودهای نور قرمز غیر آلاییده شده بر پایه ی ماده گسیلنده ی tpp که در گروه شیمی دانشگاه یزد، سنتز شده بود، ساخته شد. تاثیر لایه های میان گیر wo3 و c60 به ترتیب در فصل مشترک ito/htl و etl/cathode و هم چنین لایه های مختلف انتقال دهنده ی الکترون bphen و alq3 بر میزان بازده این دیودها بررسی شد. دیود نور قرمز با ساختار ito/wo3/npb/tpp/bphen/c60/lif/al دارای بیشینه بازده توان و بازده جریان lm/w 02/4 و cd/a 67/5 بود.

افزایش مصرف انرژی و بالارفتن قیمت آن در جهان، جستجوی گزینه های جدید انرژی را ایجاب می کند. انرژی خورشیدی یکی از امیدبخش ترین و در دسترس ترین منابع است. یکی از گزینه ها، نسل جدیدی از سلول های فتوولتائیک بر پایه ی نانو ذره و پلیمرهای رسانا است که علاوه بر تولید ارزان، ویژگی های جذاب دیگری مثل انعطاف پذیری و قابلیت تنظیم گاف نواری اپتیکی را دارد و همچنین ضریب جذب بسیار بالای پلیمرهای هادی امکان تهیه سلول های خورشیدی بسیار نازک را فراهم می کند. در این پایان نامه، ابتدا پلیمرها و ویژگی های آن ها معرفی شده است؛ سپس سلول های خورشیدی آلی و معدنی و اساس کار آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل 3 فرآیند انتقال حامل ها بررسی شده است. و سپس در فصل 4 با توجه به دو سازوکار تولید، معادله جریان بر حسب ولتاژ را با در نظر گرفتن نسبت ثابت دی الکتریک و تحرک در لایه معدنی به آلی، به دست آورده و سپس غلظت الکترون در هر لایه را به دست آورده ایم. در فصل 5 منحنی جریان بر حسب ولتاژ بر اساس دو رویداد تولید بررسی شده است و با نمونه نظری دیگر مقایسه شده است و با توجه به این دو رویداد بازده را برای دو سلول خورشیدی به دست آورده ایم.مشخص می شود در هر دو سلول با افزایش تحرک و ثابت دی الکتریک بازده کاهش می یابد. سپس نمودار غلظت الکترون را بر حسب فاصله در لایه معدنی بررسی کرده و جریان پخش و سوق و اختلاف آن ها را بر حسب فاصله در این لایه بررسی شده است.مشخص می شود که با افزایش ولتاژ اختلاف جریان پخش و سوق زیاد می شود و عمده جریان سلول مربوط به جریان پخش می باشد.

افزایش مصرف انرژی و بالا رفتن قیمت آن در جهان، جستجوی گزینه‏های منابع جدید انرژی را ایجاب می‏کند. انرژی خورشیدی یکی از امید بخش‏ترین و در دسترس‏ترین منابع است. سلول‏های خورشیدی هیبریدی آلی-معدنی در حال حاضر یکی از مسیرهای کم‏هزینه برای تولید سلول‏های خورشیدی است، که دنبال می‏شود. اگر چه سلول‏ها از یک اتصال نیم‏رسانای آلی-معدنی برای تولید بار هستند. نیم‏رسانای آلی مورد استفاده در سلول از مولکول‏های کوچک یا پلیمرها هستند، که باعث جذب بالایی از طیف خورشیدی در سلول می‏باشند. شناخت خواص ترابرد بار در لایه‏های آلی-معدنی، اهمیت بسیاری برای پیشرفت هر چه بیشتر بهبود بازده تبدیل انرژی دارد. در این پایان‏نامه، ابتدا پلیمر معرفی شده است، ودر فصل 2 انواع سلول خورشیدی معدنی و آلی واساس کار آن‏ها مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل 3 انواع پیوندگاه و تأثیر ساختارهای متفاوت بر بازده سلول مطالعه شده است. در فصل 4 برخی از مدل‏های تزریق و ترابرد حامل در دیودهای آلی معرفی شده است. در نهایت با حل معادله پیوستگی با روش عددی(رانگ-کوتا) ، منحنی مشخصه‏ی i-v سلول خورشیدی هیبریدی آلی-معدنی برای دو حالت زیر رسم شده است: الف- تغییر نسبت ثابت دی‏الکتریک ماده معدنی به آلی، با فرض ثابت ماندن نسبت تحرک الکترون و حفره در ماده آلی به معدنی. ب- تغییر نسبت ثابت تحرک الکترون و حفره در ماده معدنی به آلی، با ثابت ماندن ثابت دی الکتریک.