| Περίληψη |
Περίληψη
Σκοπός αυτής της Διπλωματικής εργασίας είναι η εξέταση της εισαγωγής ενός δισδιάστατου (2ϋ)υλικού, Δισουλφίδιο του Βολφραμίου(Λ/52) με και χωρίς νανοσωματίδια χρυσού (AuNPs), μέσα στο ενεργό στρώμα (AL) μιας οργανικής, με διεσπαρμένη ετεροεπαφή (BHJ), φωτοβολταϊκής διάταξης (OPV). Η σχετικά περιορισμένη φασματική επικάλυψη των οργανικών πολυμερικών ζωνών απορρόφησης εντός του ηλιακού φάσματος καθώς και η μορφολογία, είναι δύο από τους κύριους περιορισμούς των οργανικών ηλιακών κελιών.Μεταξύ διαφορετικών στρατηγικών που είναι σε εξέλιξη στο να αντιμετωπίσουν αυτό τον περιορισμό, η καινοτόμος ιδέα των Τριαδικών ΟΡνείναι μια υποσχόμενη στρατηγική για την επέκταση του φάσματος απορρόφησης των μεγάλου ενεργειακού χάσματος πολυμερών κοντά στην περιοχή του υπερύθρου (IR) και στο να αυξηθεί η συλλογή φωτός από ένα απλό, Β^οργανικό κελί. Χρησιμοποιώντας την μέθοδο εκτομής με λέιζερ (laser ablation method), τα ΙΝ^Χρυσού (AuNPs)σχηματίζονται σε υγρά με pico-(10-12) και femto- (10-15) secondlaser παλμούς και εμφυτεύονται με τις νανονυφάδες (NS) του WS2. Έχει αποδειχθεί ότι η επαγώμενη σύνδεση μέσω λέιζερ των AuNPs με το επίπεδο βάσης των NSκαι τα άκρα, έχουν σαν αποτέλεσμα την αυξημένη συλλογή φωτός, που είναι δυνητικά χρήσιμη για την μετατροπή ενέργειας και των εφαρμογών αποθήκευσης. Σύμφωνα με το τέλειο ενεργειακό ταίριασμα του WS2 και του πολυμερικού μείγματος, τα εξιτόνια(ζεύγος οπής+-ηλεκτρονίου-) μπορούν αποδοτικά να διαχωριστούν στο υπόστρωμα του δότη(χαμηλής ηλεκτροσυγγένειας)-αποδέκτη (μεγάλης ηλεκτροσυγγένειας) και έτσι τα ηλεκτρόνια μπορούν χωρίς απώλειες να μεταφερθούν στο αρνητικό ηλεκτρόδιο του αλουμινίου (Al). ΑύξησητηςαπόδοσηςτωνΒΗΙΠολυμερούς:Φουλερενίουδιατάξεις καταδεικνύεται αρχικά από την εισαγωγή του WS2 και μετά του WS2-AuNPs διαλυμάτων στο ALUCOV διατάξεων. Η απόδοση μετατροπής ισχύος (PCE) της δυαδικής διάταξης αποτελούμενη από ένα μείγμα ονόματι poly[N-9'-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole)] (PCDTBT) : [6,6]-phenyl-C71-butyric-acidmethyl-ester (PC71BM), ως το ζευγάρι δότη: αποδέκτη, ήταν 5,6%. Μία αξιοσημείωτη αύξηση της τάξης του 8% επιτεύχθει φτάνοντας έτσι (η PCE) την τιμή 6.1% μετά από την εισαγωγή των WS2NS(PCDTBT:WS2:PC71BM), ενώ η ενσωμάτωση των WS2NS "διακοσμημένα" με ταAuNPs βελτίωσε περαιτέρω την PCE κατά 12,5%, φτάνοντας το 6.3%. Η αύξηση της απόδοσης μπορεί να αποδοθεί στην σκέδαση του φωτός των μεγάλης διαμέτρου WS2NS, βελτιώνοντας έτσι το φάσμα απορρόφησης μέσα στο φωτοενεργό στρώμα και επίσης στις ιδιότητες καλύτερης μεταφοράς φορτίου (σε σχέση με το απλό μοντέλο φωτοβολταϊκής διάταξης) του Τριαδικού μείγματος στην περίπτωση του χωρίς την εισαγωγή AuNPs μείγματος (PCDTBT:WS2:PC71BM). Από την άλλη μεριά, η αύξηση της απόδοσης των διατάξεων με τα AuNPsπροσκολλημένα στα WS2 NSτων Τριαδικών μειγμάτων, θα μπορούσε να αποδοθεί στην περαιτέρω αυξημένη απορρόφηση σύμφωνα με τις επιπτώσεις του φαινομένου του Εντοπισμένου Επιφανειακού Πλασμονικού συντονισμού (LSPR^oov μικρής διαμέτρου AuNPs.
|
Συλλογές
