Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/10747
Title: Οργανικά φωτοβολταϊκά υψηλής επίδοσης
Authors: Κουρέας, Ιωάννης 
Keywords: Organic photovoltaics;Fullerene-free acceptors;Ternary system;Simulation
Advisor: Choulis, Stelios A.
Issue Date: May-2017
Publisher: Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: It is widely recognized that organic photovoltaics have gained the attention of the scientific community, leading to an increase in the number of researches taking place to improve their efficiency. The main reason is their ability to generate low-cost environmental friendly electricity. Moreover, the light weight, flexibility and capability of mass production in modern design along with their ability to be placed on different kind of surfaces have changed the prospect in which energy production is approached. Organic photovoltaics mainly use blends of semiconducting polymers and fullerene derivatives both creating the active layer of the device. This dissertation is divided into three sections. The first section begins with a bibliographic review on photovoltaics in general emphasizing on organic photovoltaics, the different kind of structures they have and the deposition techniques of the active layer. The second section includes a broad reference in polymer-fullerene bulk heterojunction organic photovoltaics, as well as a more detailed analysis in specific ones, along with further reference to non-fullerene acceptors. The section is concluded with the selection of two active layer combinations which will be analyzed in the experimental part of this study. The third part, the experimental one, presents the construction of one of the two selected devices (with the PCDTBT: PC70BM active layer) and analyzes the device’s performance by comparing the results with the theoretical models specifically designed for bulk heterojunction organic photovoltaics. It also includes a presentation of the creation of a ternary system having as an active layer the combination PBDB-T: ITIC: PC70BM. Then, the device’s performance is recorded and analyzed. Finally, the conclusions are obtained with a broader overview of the study and future suggestions for improving the performance and operation of organic photovoltaics.
Description: Είναι πλέον γεγονός ότι τα οργανικά φωτοβολταϊκά έχουν κερδίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας αυξάνοντας όλο και περισσότερο τις μελέτες που γίνονται για βελτίωση των επιδόσεων τους. Ο λόγος εναπόκειται κυρίως στην ικανότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με χαμηλό κόστος φιλικά προς το περιβάλλον. Παράλληλα το μικρό βάρος, η εύκαμπτη μορφή, η δυνατότητα μαζικής παραγωγής σε μοντέρνους σχεδιασμούς και η ικανότητα τοποθέτησης τους σε επιφάνειες που μέχρι τώρα ήταν αδύνατο, έχουν αλλάξει την οπτική γωνία με την οποία προσεγγίζεται η παραγωγή ενέργειας. Οι συσκευές αυτές χρησιμοποιούν κυρίως μίγματα ημιαγώγιμων πολυμερών και παράγωγα φουλερενίων ως το ενεργό υπόστρωμα της συσκευής. Η παρούσα διπλωματική εργασία χωρίζετε σε τρείς ενότητες. Στη πρώτη ενότητα γίνεται μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των φωτοβολταϊκών με ιδιαίτερη έμφαση στα οργανικά φωτοβολταϊκά, στις δομές των οργανικών φωτοβολταϊκών και στις τεχνικές εναπόθεσης του ενεργού υποστρώματος. Στη δεύτερη ενότητα γίνεται αναφορά σε συγκεκριμένα συστήματα πολυμερών-φουλερενίων διεσπαρμένης ετεροεπαφής. Ακολουθεί η επιλογή συγκεκριμένων συστημάτων από αυτά που προαναφέρθηκαν με περισσότερη ανάλυση και επιπλέον αναφορά σε μη φουλερενικά συστήματα. Η ενότητα αυτή ολοκληρώνεται με την επιλογή δύο συστημάτων τα οποία θα αναλυθούν στο πειραματικό κομμάτι. Η τρίτη ενότητα αποτελεί το πειραματικό κομμάτι και χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος παρουσιάζεται η κατασκευή του ενός εκ των δύο επιλεχθέντων συσκευών, η ανάλυση των αποτελεσμάτων και η σύγκριση της απόδοσης της συσκευής με θεωρητικά μοντέλα υπολογισμού της απόδοσης οργανικών φωτοβολταϊκών. Η συσκευή που δημιουργείται έχει ως ενεργό υπόστρωμα το συνδυασμό PCDTBT: PC70BM. Στο δεύτερο μέρος πραγματοποιείται η δημιουργία τριαδικού συστήματος οργανικού φωτοβολταϊκού (PBDB-T: ITIC: PC70BM), ο υπολογισμός της απόδοσης του και η ανάλυση των αποτελεσμάτων. Τέλος, παρατίθενται τα τελικά συμπεράσματα με μια ευρύτερη γενική εικόνα και μελλοντικές προτάσεις για βελτίωση της επίδοσης και λειτουργίας των οργανικών φωτοβολταϊκών.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/10747
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Type: Bachelors Thesis
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Abstract.pdfAbstract226.44 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

22
Last Week
2
Last month
checked on Apr 20, 2018

Download(s) 50

8
checked on Apr 20, 2018

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.