Thứ bảy, 25/06/2016 00:42
Số 6 năm 201659 - 64Download

Công nghệ chế tạo và khảo sát tính chất chuyển hóa quang điện của pin mặt trời hữu cơ trên cơ sở vật liệu hỗn hợp P3HT và PCBM

Trần Thị Thao1 , Đặng Hải Ninh2 , Ngô Đình Sáng3 , Nguyễn Văn Thông4 , Nguyễn Năng Định1*

*Tác giả liên hệ: Email: dinhnn@vnu.edu.vn

1 Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội

2 Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn

3 Vụ Khoa học và Công nghệ, Môi trường, Ban Tuyên giáo Trung ương

4 Trường Đại học Kỹ thuật - Hậu cần Công an nhân dân

Ngày nhận bài: 10/08/2015; ngày chuyển phản biện: 13/08/2015; ngày nhận phản biện: 15/09/2015; ngày chấp nhận đăng: 21/09/2015

Tóm tắt:

Pin mặt trời hữu cơ (OSC) trên cơ sở chất hoạt quang tổ hợp P3HT và PCBM cấu trúc đa lớp ITO/ZnO/ P3HT:PCBM/LiF/Al được chế tạo từ các lớp vô cơ và hữu cơ. Lớp hoạt tính P3HT:PCBM với tỷ lệ pha trộn 2/3, 1/1 và 3/2 được chế tạo bằng phương pháp quay phủ ly tâm, lớp đệm nano ZnO chế tạo bằng phún xạ cao tần và lớp tiếp xúc nông LiF/Al chế tạo bằng bốc bay chân không. Khảo sát đặc tuyến dòng thế của linh kiện OSC với hỗn hợp pha trộn 1/1 ở chế độ chiếu rọi của bức xạ mặt trời mật độ công suất 50 mW/cm2 cho thấy, thế hở mạch đạt giá trị 0,36 V; dòng ngắn mạch - 5,80 mA/cm2 và hệ số điền đầy - 0,54. Hiệu suất chuyển hóa quang - điện xác định từ các thông số hoạt động trên có giá trị bằng 2,25%. Kết quả nhận được có ý nghĩa thực tiễn trong triển khai năng lượng mặt trời, khi pin OSC được trải rộng nhằm nâng cao công suất tổng của pin.

Từ khóa:

hiệu suất chuyển hóa quang điện, hỗn hợp hoạt quang P3HT:PCBM, pin mặt trời hữu cơ, quay ly tâm.

Chỉ số phân loại:
2.9

Preparation and characterization of photoelectrical conversion properties of organic solar cells based on P3HT:PCBM composite materials

Received: 10 August 2015; accepted: 21 September 2015

Abstract:

Organic solar cells (OSC) based on P3HT:PCBM photoactive composite materials with a multilayer structure of ITO/ZnO/P3HT:PCBM/LiF/Al were prepared in this study. The P3HT:PCBM composite thin films with 2/3, 1/1 and 3/2 ratios of P3HT/PCBM were prepared by spin-coating. The nano ZnO buffer layer was deposited by Rf-sputtering, and the shallow contact of LiF/Al was made by vacuum evaporation. Measurements of current-voltage characteristics of the devices under illumination of solar radiation with a density of 50 mW/cm2 showed that for the best photoactive composite (namely 1/1 of P3HT/PCPM ratio) the open-voltage reached a value as high as 0.36 V, the shot-circuit current - 5.80 mA/cm2 and the fill factor - 0.54; consequently, the photoelectrical conversion efficiency was found to be 2.25%. This suggests a potential application of the large-area OSCs in utilization of solar energy.

Keywords:

organic solar cells, photoelectrical conversion efficiency, P3HT:PCBM photoactive composite, spin-coating

Classification number:
2.9
Lượt dowload: 307 Lượt xem: 571

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)
Chấm điểm