Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Структура перилена и схема солнечного элемента
ТЕМ-микрофотографии поперечного сечения солнечного элемента
Число мигрировавших на разную глубину частиц золота
Вольтамперные характеристики солнечных элементов с разной толщиной органического слоя. Толщина слоя перилена: 50 нм (кривая А), 100 нм (кривая B), 200 нм (кривая C), 300 нм (кривая D) и 500 нм (кривая E).

Опасность "тонких" решений

Ключевые слова:  солнечные батареи

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

27 апреля 2008

В последнее время внимание ученых привлекают органические солнечные элементы с p-n переходом, состоящие из пленок фталоцианина p-типа и перилена n-типа. Поскольку генерация фотоносителей в ячейке происходит только на гетеропереходе, оптимальная толщина ячейки должна быть меньше 100 нм. К сожалению, получать такие тонкие ячейки до сих пор очень сложно. Причина этого – возможный пробой между металлическими электродами. Поскольку большинство используемых в солнечных элементах органических пленок являются поликристаллическими, короткое замыкание является более серьезной проблемой, чем электролюминесценция (ЭЛ) используемых аморфных пленок. Предполагалось, что короткое замыкание может быть вызвано миграцией металла в тонную органическую пленку в ходе вакуумного осаждения противоэлектрода, например, серебра или золота, однако прямых доказательств такой миграции до сих пор не было.

В связи с вышесказанным, ученые из Осаки решили выяснить, есть ли связь между коротким замыканием и миграцией металлических компонентов, исследуя скол ячейки методом просвечивающей электронной микроскопии. В качестве тестовых материалов выступали часто используемая в ячейках органическая пленка перилена и золотой электрод (рис. 1). Действительно, было обнаружено, что короткое замыкание может быть вызвано миграцией материала электрода в ходе вакуумного напыления. Толщина слоя перилена в ячейках составляла 50, 100, 200, 300 и 500 нм. Органический слой, а затем золотой контакт напыляли в вакууме при 10-3 Па на слой ITO (индий-оловянный оксид) на стекле. Скорость осаждение перилена и золота составляла, соответственно, 0.2 и 0.05 нм/с; площадь ячейки - 0.05х0.4 см2. Ток измеряли, прикладывая в темноте напряжение между золотыми электродами и ITO при давлении 0.1 Па и комнатной температуре . Поперечный срез структуры изучали с помощью TEM (просвечивающей электронной микроскопии). На рис. 2. приведено ТЕМ-изображение среза ячейки. Видно, что наночастицы золота диаметром до 10 нм мигрируют внутрь периленовой пленки на глубину более 100 нм, при этом миграция осуществляется преимущественно между зернами органической пленки. Именно поэтому поликристаллические пленки более склонны к короткому замыканию. Было определено число мигрировавших частиц золота на разной глубине (Рис. 3), показавшее экспоненциальную зависимость между этими величинами. На рис. 4 приведена вольтамперная характеристика ячейки при разной толщине перилена, из которой видно, что при толщине слоя 300 и 500 нм наблюдается типичная зависимость, тогда как для тонких слоев (50 нм) происходит короткое замыкание.

Таким образом, уменьшение толщины органических фотоэлементов до нескольких десятков нанометров приводит к появлению тока утечки, связанного с коротким замыканием и приводящего к деградации солнечного элемента.


Источник: Journal of Applied Physics



Комментарии
Вы не могли бы дать ссылку на первоисточник? Так как я пишу диплом и эта статья была бы очень полезна.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Прилипалы
Прилипалы

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

РИА Новости: Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей
РИА Новости: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем и Акира Йошино стали лауреатами Нобелевской премии в области химии за 2019 год за разработку литий-ионных батарей.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.