تنظیم و کنترل خواص سلول های خورشیدی پلیمری با استفاده از نانومواد پایه کربنی و پلیمر تیوفنی PTDT

به منظور طراحی و کنترل خواص سلول های خورشیدی پلیمری (PSCs)، نانوساختارهای متنوعی با استفاده از پلیمر تیوفنی poly[benzodithiophene-bis(decyltetradecyl-thien) naphthothiadiazole] (PTDT) و نانومواد کربنی شامل اکسید گرافن کاهش یافته (rGO)، مشتقات آن شامل rGO-g-poly(۳-dodecylthiophene) (rGO-g-PDT) و rGO-polythiophene (rGOPT)، نانولوله های کربنی (CNT) و نمونه اصلاح شده آن CNT-g-polyaniline (CNT-g-PANI) ساخته شدند و در ساخت لایه فعال سلول های خورشیدی پلیمری مورد استفاده قرار گرفتند. خواص مختلف PSC های ساخته شده شامل جریان مدار کوتاه (Jsc)، ولتاژ مدار باز (Voc) و ضریب پرشدگی (FF) اندازه گیری شدند و جهت ارزیابی تاثیر فرمولاسیون های مختلف مورد مقایسه قرار گرفتند. از بین سلول های ساخته شده، بالاترین مقادیر مشخصه های Jsc و Voc به ترتیب مربوط به سلول های PTDT: PC۷۱BM: CNT-g-PANI/PTDT، PTDT: PC۷۱BM: CNT-g-PANI/PTDT (۱۳.۹۰ mA/cm۲) و همچنین PTDT: PC۷۱BM: rGO/PTDT (۰.۷۰ V) بودند. بالاترین مقدار مشخصه FF نیز مربوط به سلول PTDT: PC۷۱BM: CNT-g-PANI/PTDT (۶۹%) بود. نتایج حاصل به خوبی نشان دهنده تاثیر تغییر فرمولاسیون لایه فعال بر روی خواص نهایی سلول های خورشیدی و در نتیجه امکان طراحی و کنترل خواص بر اساس هدف نهایی بودند.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی پلیمری ، rGO ، CNT ، PTDT ، فرمولاسیون لایه فعال