Οργανικά ηλεκτρονικά υλικά για φωτοβολταικές εφαρμογές
Date Issued
2011
Author(s)
Advisor
Abstract
Τα οργανικά φωτοβολταϊκά έχουν προσελκύσει τεράστια προσοχή από την ακαδημαϊκή
κοινότητα λόγω της δυνατότητας τους να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με χαμηλό κόστος
χωρίς να επιβαρύνουν με οποιοδήποτε τρόπο το περιβάλλον. Ανάμεσα στις ιδιότητες που τα
κάνουν να ξεχωρίζουν είναι επίσης το μικρό τους βάρος, η ελαστικότητα τους και η
δυνατότητα εύκολης μαζικής παραγωγής τους. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία αναλύονται
οι βασικές αρχές λειτουργίας των Bulk Heterojunction (BHJ) Οργανικών Φωτοβολταϊκών
(OPV’s) καθώς και διάφοροι μέθοδοι με τους οποίους αυτά μπορούν να κατασκευαστούν σε
εργαστηριακό περιβάλλον. Επίσης, αναφορά γίνεται στις βασικές πρώτες ύλες που
χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους, και στο πως οι ιδιότητες αυτών των υλικών
καθορίζουν την λειτουργία των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων. Σαν ενεργή περιοχή
χρησιμοποιήθηκε το μίγμα P3HT:PCBM και σαν ενδιάμεσο στρώμα το PEDOT:PSS.
Ακολούθως, στο πειραματικό μέρος της εργασίας, γίνεται μελέτη της συμπεριφοράς των
ενεργών περιοχών των συσκευών ανάλογα με το διαλύτη που χρησιμοποιείται για τη
δημιουργία της ενεργής περιοχής των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων. Την παρούσα
διατριβή απασχόλησε η επίδραση των πιο ευρέως διαδεδομένων, σύμφωνα με τη
βιβλιογραφία, διαλυτών οι οποίοι είναι το χλωροβενζόλιο(CB), το όρθο-διχλωροβενζόλιο
(ODCB) και το όρθο-ξυλόλιο (OX) στην ενεργή περιοχή των οργανικών φωτοβολταϊκών
διατάξεων. Παράμετροι όπως το πάχος του υμενίου, καθώς και η ποιότητα του
εναποτιθέμενου υμενίου μελετήθηκαν σε βάθος. Τα υμένια δημιουργήθηκαν με τη μέθοδο
εναπόθεσης Doctor Blading. 7ιαφορετικοί παράμετροι εναπόθεσης χρησιμοποιήθηκαν ώστε
να εντοπιστούν οι βέλτιστες συνθήκες εναπόθεσης για τον κάθε διαλύτη. Τα συμπεράσματα
τα οποία εξάγονται αφορούν βέλτιστες συνθήκες κατασκευής υμενίων με σκοπό την
επίτευξη βέλτιστου πάχους υμενίου και βέλτιστης ποιότητας υμενίου.
κοινότητα λόγω της δυνατότητας τους να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με χαμηλό κόστος
χωρίς να επιβαρύνουν με οποιοδήποτε τρόπο το περιβάλλον. Ανάμεσα στις ιδιότητες που τα
κάνουν να ξεχωρίζουν είναι επίσης το μικρό τους βάρος, η ελαστικότητα τους και η
δυνατότητα εύκολης μαζικής παραγωγής τους. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία αναλύονται
οι βασικές αρχές λειτουργίας των Bulk Heterojunction (BHJ) Οργανικών Φωτοβολταϊκών
(OPV’s) καθώς και διάφοροι μέθοδοι με τους οποίους αυτά μπορούν να κατασκευαστούν σε
εργαστηριακό περιβάλλον. Επίσης, αναφορά γίνεται στις βασικές πρώτες ύλες που
χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους, και στο πως οι ιδιότητες αυτών των υλικών
καθορίζουν την λειτουργία των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων. Σαν ενεργή περιοχή
χρησιμοποιήθηκε το μίγμα P3HT:PCBM και σαν ενδιάμεσο στρώμα το PEDOT:PSS.
Ακολούθως, στο πειραματικό μέρος της εργασίας, γίνεται μελέτη της συμπεριφοράς των
ενεργών περιοχών των συσκευών ανάλογα με το διαλύτη που χρησιμοποιείται για τη
δημιουργία της ενεργής περιοχής των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων. Την παρούσα
διατριβή απασχόλησε η επίδραση των πιο ευρέως διαδεδομένων, σύμφωνα με τη
βιβλιογραφία, διαλυτών οι οποίοι είναι το χλωροβενζόλιο(CB), το όρθο-διχλωροβενζόλιο
(ODCB) και το όρθο-ξυλόλιο (OX) στην ενεργή περιοχή των οργανικών φωτοβολταϊκών
διατάξεων. Παράμετροι όπως το πάχος του υμενίου, καθώς και η ποιότητα του
εναποτιθέμενου υμενίου μελετήθηκαν σε βάθος. Τα υμένια δημιουργήθηκαν με τη μέθοδο
εναπόθεσης Doctor Blading. 7ιαφορετικοί παράμετροι εναπόθεσης χρησιμοποιήθηκαν ώστε
να εντοπιστούν οι βέλτιστες συνθήκες εναπόθεσης για τον κάθε διαλύτη. Τα συμπεράσματα
τα οποία εξάγονται αφορούν βέλτιστες συνθήκες κατασκευής υμενίων με σκοπό την
επίτευξη βέλτιστου πάχους υμενίου και βέλτιστης ποιότητας υμενίου.
Subjects
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Constantinou Iordania Diploma Thesis.pdf
Size
5.11 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
4bfc0c40afdcdd6c0e70fea5c55b3073