Abstract

أستعملت الخلايا الشمسية العضوية (OSCs) في الآونة الاخيرة بشكل واسع. هذا البحث يتضمن تصنيع الخلايا الشمسية العضوية العادية ودراسة خصائصها الكهربائية والضوئية مثل كفاءة تحويل الطاقة (PCE) ومعامل التعبئة (FF) وتأثير مختلف الاطوال الموجية على ذلك النوع من الخلايا. تتضمن الخلية الشمسية قطبا شفافا من أوكسيد قصدير الانديوم (زجاجة –ITO) وطبقة فعالة من المانح والمستقبل مكونة من بولي (3-هيكسيلثيوفين-2،5-دييل) (P3HT) و بولي (9،9-ديوكتيل فلورين-ألت-بنزوثياديازول (F8BT) فضلا عن طبقة من بولي (3،4-إثيلينيدوكسيثيوفين) بولي- (ستيرين سلفونات) (PEDOT: PSS ) الذي يستعمل طبقة ناقلة للشحنات الموجبة. تم إستعمال تقنية الطلاء بالغزل الدوراني حيث استخدم مزيج (BHJ) لتحسين أداء السطح البيني للمانح والمستقبل. تم الفحص بوساطة إلكتروميتر لقياس التوصيلية الكهربية للتيار المستمر -Keithley 6517(B ومطياف الاستجابة الطيفية لأجل الحصول على مخطط التيار والفولتية فضلا عن مخطط الاستجابة الطيفية. كانت نتائج العينات الثلاثة (الاولى والثانية والثالثة ) للخلايا العادية: بالنسبة لمعامل التعبئة كانت نتائج العينات هي (2.888) و (0.233) و (0.28) على التوالي وبالنسبة لكفاءة تحويل الطاقة كانت نتائج العينات (0.0055) و (3.333 10-6) و (0.0004) على التوالي، مأخوذة من مخطط التيار والفولتية، وهي تمثل الخواص الكهربائية حيث لوحظ تأثير المقاومة المتسلسلة على كفاءة الخلية. بينما لوحظ تأثير عملية التصنيع في الاستجابة الطيفية للخلايا اللشمسية فكان لتغيير سرع الدوران لجهاز الطلاء بالغزل الدوراني تأثيير في كفأءة الكم الخارجية (EQE) والتي اعطت نتائج (0.000022%) و (0.000068%) و (0.000021%)لعينات تم طلاء الطبقة الفعالة منها بسرع (2000) و (3000) و (2500) rpm على التوالي.

Highlights

  • The need for an energy where its sources are un-depleted, can be manufactured and environmentally friendly with no emitting of CO2

  • These figures show results that indicate a low Voc and Jsc which means low filling factor (FF) and power conversion efficiency (PCE) as illustrated in table (1), (2), (3), (4) and (5) where these low electrical properties are due to the non-isolated fabrication process where sample exposed to oxygen and humidity the electrodes are connected to copper (Cu) wire by indium (In) at each tip this increase the series resistance Rs. [15]

  • The power conversion efficiency PCE and fill factor FF can be affected by the series resistance, where Rs is due to the internal resistance of the organic solar cell (OSC) at the electrode especially at the indium with copper wire and at the measurement device such as Keithley Electrometer

Read more

Summary

Introduction

The need for an energy where its sources are un-depleted, can be manufactured and environmentally friendly with no emitting of CO2. The organic solar cell based on a blend of acceptor and donor material [3] and [4]. Depending on the acceptor material there are two types of OSCs; polymer/fullerene and polymer/polymer solar cell [5] Where the first group refers to a blend of polymer donor with fullerene derivative acceptor such as (P3HT: PC61BM) which is intensively most studied and improved their efficiencies for about 10%. The whole process of the normal organic solar cell can be summarized by the absorption of photons through the donor material where the electrons in “the Highest Occupied Molecular Orbital HOMO level” excited to “the Lowest Unoccupied Molecular Orbital LUMO level”, which is no longer occupied LUMO level but instead of that there are “partially occupied molecular orbital POMO” [4]. It must be mentioned that the working principle of the inverted organic solar cell is a little bit different due to the layers’ sequence

Solar Cell Parameters
Device Characterization
Calculations of Electrical Properties
Calculations of Optical Properties
Conclusions
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.