تأثير تركيبة المزيج ودرجة حرارة التلدين على الخصائص البصرية للخلية الكهروضوئية العضوية على أساس P3HT: مزيج متداخل ثنائي الفينيل متعدد الكلور
Title Influence of blend composition and annealing temperature on optical properties of organic photovoltaic cell based on P3HT: PCBM interpenetrating blend
الباحث الرئيس محمد بن غانم
الباحثون المشاركون
التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: الخلايا الشمسية العضوية
المستخلص: في هذا البحث ، تم عرض تأثير تركيبة المزج ودرجة حرارة التلدين على الخواص البصرية للخلايا الكهروضوئية العضوية (OPV) على أساس مزيج التداخل P3HT: PCBM. يتم إجراء التحسين البصري لخلية OPV أولاً لتحديد الهندسة المثلى للمكدس. هيكل الجهاز المدروس هو: الزجاج / ITO / PEDOT: PSS / P3HT: PCBM / Ca / Al. تعطي نتائج المحاكاة سماكة محسّنة: dPEDOT: PSS = 27 نانومتر وطبقة dActive = 91 نانومتر. تعطي خلية OVP المحسّنة تيار دائرة قصر JSC = 12.48 مللي أمبير / سم 2. يتم بعد ذلك تحديد تأثير المعلمات التكنولوجية على أداء P3HT المُحسَّن: خلية OPV مزيج ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تظهر نتائج المحاكاة أنه من بين نسبة الكتلة لـ P3HT: الطبقات النشطة لمزيج PCBM المدروسة (1: 1 ، 1: 2 ، 2: 1 ، 2: 3 و 3: 2) ، الطبقة النشطة ذات نسبة كتلة المزج الأعلى (2: 1) يعطي أفضل الخصائص البصرية. كما أن زيادة درجة حرارة التلدين للطبقة النشطة يؤدي إلى زيادة الامتصاص. تقدم الطبقة النشطة المخلوطة الملدنة عند 140 درجة مئوية أفضل الخصائص البصرية لخلية OPV.
Abstract: In this paper, the influence of blend composition and annealing temperature on optical properties of organic photovoltaic (OPV) cells based on P3HT:PCBM interpenetrating blend is presented. Optical optimization of the OPV cell is first performed to determine the optimal geometry of the stack. The studied device structure is: glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Ca/Al. Simulation results give as optimized thicknesses: dPEDOT:PSS = 27 nm and dActive layer = 91 nm. The optimized OVP cell gives a short-circuit current JSC = 12.48 mA/cm2. The influence of technological parameters on the performance of the optimized P3HT:PCBM blend OPV cell is then clearly defined. Simulation results show that among the mass ratio of P3HT:PCBM blend active layers studied (1:1, 1:2, 2:1, 2:3 and 3:2), the active layer with the higher blend mass ratio (2:1) gives the best optical properties. Also, increasing the annealing temperature of the active layer leads to increase absorption. The blend active layer annealed at 140°C presents the best optical properties of the OPV cell.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: International Journal of Green Energy
دار النشر: TAYLOR & FRANCIS INC , 530 WALNUT STREET, STE 850, PHILADELPHIA, USA, PA, 19106