Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/3880
Title: Μελέτη υποβάθμισης οργανικών φωτοβολταϊκών λόγω υγρασίας
Authors: Χρυσού, Αλεξάνδρα 
Keywords: Photovoltaics
Organic Electronic Materials
Issue Date: 2014
Publisher: Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: Undoubtedly photovoltaics in recent years are showing a rapid growth. The reason for this fact it’s due to the development and use of new materials, which became known as organic electronic materials. With the discovery and use of these specific materials, the scientific community focused on the field of organic photovoltaic (OPVs), which deserves wide study to date. The main reasons that motivate scientists to the further study of the course are for sure the advantages of these specific photovoltaics. More specifically the advantages are their light weight, flexibility, and the possibility of providing low cost mass production and thus cheaper end-user products. In this thesis, we start by briefly describing the basic operation principleas of organic photovoltaic. Specifically are shown the two structures of organic photovoltaic, known as normal and reversed geometry. Additionally are presented the main steps of converting solar radiation into electricity using such devices, as well as indicating the different factors and degradation mechanisms of organic photovoltaic. Finally we present some of the ways to protect these devices, from the environmental conditions that directly affect device PCE over time. The main objective of this research study was to investigate the degradation of inverted organic photovoltaics under harsh humidity conditions. More specifically, the influence on the stability of the inverted OPVs of the hole transporting layer processing additives is analyzed. PEDOT: PSS is treated with three different ways, with materials such as Zonyl, Dynol and their mixture. Despite that, these materials have to be used because they have the ability to improve the wetting properties of the PEDOT: PSS, we found that they strongly affect the device initial performance and lifetime under humidity conditions. Zonyl treated inverted OPVs degrade faster compared to the other two, under 85% RH-30oC. Finally, Dynol treated devices seems to operate superior than all the inverted OPVs under study while their mixture T80 seems to be reached between Zonyl and Dynol T80.
Description: Αναμφισβήτητα τα φωτοβολταϊκά τα τελευταία χρόνια παρουσιάζουν μια ραγδαία ανάπτυξη. Ο λόγος στον οποίο οφείλεται αυτό το γεγονός είναι η εμφάνιση και η χρήση νέων υλικών, τα οποία έγιναν γνωστά ως οργανικά ηλεκτρονικά υλικά. Με την ανακάλυψη και χρήση των συγκεκριμένων υλικών, η επιστημονική κοινότητα επικεντρώθηκε στον τομέα των οργανικών φωτοβολταϊκών, ο οποίος χρήζει ευρείας μελέτης μέχρι και σήμερα. Οι κύριοι λόγοι που ωθούν τους επιστήμονες σε περεταίρω μελέτη είναι βέβαια τα αρκετά πλεονεκτήματα των συγκεκριμένων φωτοβολταϊκών. Πιο συγκεκριμένα τα πλεονεκτήματα είναι το μικρό τους βάρος, το γεγονός ότι παρουσιάζουν μεγάλη ευκαμψία, το ότι παρέχουν την δυνατότητα μαζικής παραγωγής χαμηλού κόστους και έτσι σε μια ιδανική περίπτωση μπορούν να φτάσουν στον καταναλωτή με μειωμένο κόστος σε σχέση με τις υπάρχουσες τεχνολογίες. Στην παρούσα διπλωματική μελέτη, αρχίσαμε περιγράφοντας σε συντομία την βασική λειτουργία των οργανικών φωτοβολταϊκών. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζονται οι δύο δομές των οργανικών φωτοβολταϊκών, γνωστές ως δομές κανονικής γεωμετρία και αντεστραμμένης. Επιπλέον παρουσιάζονται τα κύρια στάδια της μετατροπής ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρονική ενέργεια χρησιμοποιώντας τέτοιες συσκευές, καθώς επίσης υποδεικνύονται οι διάφοροι παράγοντες και οι μηχανισμοί υποβάθμισης των οργανικών φωτοβολταϊκών. Τέλος, παρουσιάσαμε μερικούς από τους τρόπους προστασίας αυτών των συσκευών από τις περιβαλλοντικές συνθήκες που επηρεάζουν άμεσα την απόδοση μετατροπής ισχύος της συσκευής με την πάροδο του χρόνου. Το κύριο αντικείμενο αυτής της παρούσας διπλωματικής μελέτης ήταν η διερεύνηση της υποβάθμισης των αντεστραμμένων οργανικών φωτοβολταϊκών κάτω από σκληρές συνθήκες υγρασίας. Πιο συγκεκριμένα αναλύθηκε το πώς επηρεάζει την σταθερότητα των αντεστραμμένων OPVs το στρώμα μεταφοράς οπών στο οποίο ενσωματώθηκαν πρόσθετα υλικά. Το PEDOT:PSS υφίσταται επεξεργασία με τρείς διαφορετικούς τρόπους, με υλικά όπως το Zonyl και Dynol, καθώς επίσης και μίγμα των δύο προαναφερθέντων. Παρά το γεγονός ότι αυτά τα υλικά πρέπει να χρησιμοποιηθούν επειδή έχουν την ικανότητα να βελτιώνουν τις ιδιότητες διαβροχής του PEDOT:PSS, ανακαλύψαμε ότι επηρεάζουν έντονα την αρχική απόδοση της συσκευής και την διάρκεια ζωής της κάτω από συνθήκες υγρασίας. Στην περίπτωση των αντεστραμμένων OPVs στα οποία χρησιμοποιήθηκε Zonyl παρατηρήθηκε ότι υποβαθμίστηκαν πιο γρήγορα από ότι στις άλλες δύο περιπτώσεις, όπου η θερμοκρασία ήταν 30οC και η σχετική υγρασία 85%. Τέλος, στις συσκευές που χρησιμοποιήθηκε Dynol φαίνεται πως λειτουργούν καλύτερα από όλα τα άλλα αντεστραμμένα OPVs μετά από την διεξαγωγή της μελέτης, ενώ στην περίπτωση του μείγματος το Τ80 φαίνεται πως φτάνει ανάμεσα των Τ80 στις περιπτώσεις του Dynol και Zonyl.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/jspui/handle/10488/3880
http://hdl.handle.net/10488/3880
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΧΡΥΣΟΥ ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ ABSTRACT.pdfAbstract108.73 kBAdobe PDFView/Open
ΧΡΥΣΟΥ ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ.pdfΠερίληψη114.81 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Google ScholarTM

Check


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