Fabrication and characterization of organic solar cells

Abstract

[ANGLÈS] Increasing total population in the world is leading to increase demand of energy. On the other hand, the availability of fossil fuels is limited. In order to solve the energy crisis, renewable energy especially energy solar photovoltaic have been developed. On the other hand, the commercial photovoltaic based on Silicon are expensive. Therefore, low cost organic solar cells have been researched. It has been a challenge to improve the performance of organic solar cell for commercialization purpose. In this project, the structure of organic solar cells is ITO/MoO3(3nm)/DBP:C70(1:1)(x nm)/BCP(8nm)/Al(150nm). The effect of bulk heterojunction layer thickness and degradation of bulk heterojunction have been studied. The thickness of bulk heterojunction can influence the performance of organic solar cells. Increasing the thickness of bulk heterojunction can increasing in efficiency, however, after some points, increasing the thickness will reduce the efficiency of organic solar cells. The best efficiency achieved in this project is 3.12% with 60 nm of thickness. Furthermore, the performance of organic solar cell was decreasing gradually in the period of time. It occurs because of contamination of oxygen and or water vapor. Consequently, the efficiency, fill factor, and short circuit current were declining gradually. Moreover, the mobility and life time of bulk heterojunction also was decreasing. On the other hand, the parallel resistance and the series resistance of bulk heterojunction organic solar cells were increasing in period of time.

[CASTELLÀ] El aumento total de la población del mundo está llevando al aumento de la demanda de energía. Por otra parte, la disponibilidad de los combustibles fósiles es limitada. Con el fin de resolver la crisis energética, especialmente la energía solar fotovoltaica energías renovables se han desarrollado. Por otro lado, la fotovoltaica comercial basado en silicio son caros. Por lo tanto, las células solares orgánicas de bajo costo han sido investigados. Ha sido un reto para mejorar el rendimiento de la célula solar orgánica para el propósito de comercialización. En este proyecto, la estructura de las células solares orgánicas es ITO/MoO3 (3 nm) / DBP: C70 (01:01) (x nm) / BCP (8 nm) / Al (150 nm). El efecto del espesor de capa mayor heterounión y la degradación de heterounión mayor han sido estudiados. El espesor de heterounión mayor puede influir en el rendimiento de las células solares orgánicas. El aumento del espesor de heterounión granel puede aumentar la eficiencia, sin embargo, después de algunos puntos, aumentando el espesor reducirá la eficiencia de las células solares orgánicas. La mejor eficiencia lograda en este proyecto es de 3,12% con 60 nm de espesor. Por otra parte, el rendimiento de la célula solar orgánica se disminuye gradualmente en el periodo de tiempo. Se produce debido a la contaminación de oxígeno y vapor de agua o. En consecuencia, la eficiencia, factor de llenado, y la corriente de cortocircuito se disminuye gradualmente. Por otra parte, el tiempo de vida de la movilidad y la mayor heterounión también estaba disminuyendo. Por otro lado, la resistencia en paralelo y la resistencia en serie de células solares orgánicas de heterounión granel fueron aumentando en período de tiempo

[CATALÀ] L'augment total de la població del món està portant a l'augment de la demanda d'energia. D'altra banda, la disponibilitat dels combustibles fòssils és limitada. Per tal de resoldre la crisi energètica, especialment l'energia solar fotovoltaica energies renovables s'han desenvolupat. D'altra banda, la fotovoltaica comercial basat en silici són cars. Per tant, les cèl·lules solars orgàniques de baix cost han estat investigats. Ha estat un repte per millorar el rendiment de la cèl·lula solar orgànica per al propòsit de comercialització. En aquest projecte, l'estructura de les cèl·lules solars orgàniques és ITO/MoO3 (3 nm) / DBP: C70 (01:01) (x nm) / BCP (8 nm) / Al (150 nm). L'efecte del gruix de capa més heterounió i la degradació d'heterounió gran han estat estudiats. El gruix d'heterounió gran pot influir en el rendiment de les cèl · lules solars orgàniques. L'augment del gruix de heterounió granel pot augmentar l'eficiència, però, després d'alguns punts, augmentant el gruix reduirà l'eficiència de les cèl·lules solars orgàniques. La millor eficiència aconseguida en aquest projecte és de 3,12% amb 60 nm de gruix. D'altra banda, el rendiment de la cèl · lula solar orgànica es disminueix gradualment en el període de temps. Es produeix a causa de la contaminació d'oxigen i vapor d'aigua o. En conseqüència, l'eficiència, factor d'ompliment, i el corrent de curtcircuit es disminueix gradualment. D'altra banda, el temps de vida de la mobilitat i la major heterounió també estava disminuint. D'altra banda, la resistència en paral·lel i la resistència en sèrie de cèl·lules solars orgàniques d'heterounió granel van anar augmentant en període de temps.