معرفی پلی‌(4،3- اتیلن‌دی‌اکسی‌تیوفن)-پلی‌استیرن سولفونات به‌عنوان لایه انتقال‌دهنده حفره در سلول‌های خورشیدی پلیمری

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد/دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار- دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشجوی دکتری/ دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

سلول خورشیدی پلیمری گونه‌ای از سلول‌های خورشیدی است که به‌دلیل مزایایی مانند انعطاف‌پذیری، وزن کم، قیمت اندک تولید در مقیاس صنعتی و ساخت در حالت محلول مورد توجه بسیار قرار گرفته است. این سلول‌ها از سه لایه اصلی آند، لایه فعال و کاتد تشکیل شده‌اند. واردکردن دو لایه دیگر با نام‌های انتقال‌دهنده حفره و الکترون در ساختار سلول‌های خورشیدی پلیمری، موجب بهبود عملکرد این سلول‌ها در تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می‌شود. در این مقاله، لایه انتقال‌دهنده حفره به‌عنوان لایه جلوگیری کننده از عبور الکترود‌ها به‌سمت آند بررسی می‌شود که تنها به حفره‌ها اجازه عبور می‌دهد. امروزه، ترکیبات متنوعی به‌عنوان انتقال‌دهنده حفره معرفی شده‌اند که موفق‌ترین آن‌ها در سلول‌های خورشیدی پلیمری ترکیب پلی(4،3- اتیلن‌دی‌اکسی‌تیوفن) پلی‌استیرن سولفونات یا PEDOT:PSS است که از PEDOT رسانا و PSS عایق تشکیل می‌شود. در ادامه، به معرفی ویژگی‌ها، روش‌های سنتز و اجزای تشکیل‌دهنده ترکیب پلیمری پرداخته می‌شود. در نهایت، پس از ارائه روش‌های بهبود خواص الکتریکی PEDOT:PSS به‌منظور افزایش کارایی سلول خورشیدی، سازوکار انتقال حفره در ساختار سلول‌های خورشیدی پلیمری ارزیابی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An Introduction to Poly(3,4-thiophene) ethylenedioxy-Polystyrene Sulfonate as a Hole Transporting Layer in Polymer Solar Cells

نویسندگان [English]

  • sahar mahmoudi 1
  • leila naji 2
  • sholeh kazemifard 3
1 M.Sc/Amirkabir University of Technology
3 Ph.D. Candidate/Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Polymer solar cells (PSCs) as one of the new types of solar cells have attracted a lot of attention due to their some advantages such as flexibility, light weight, low-cost large-scale manufacturing and solution processability. This category of PSCs is composed of three main layers including anode, active layer and cathode. The layers entitled "hole transporting layer" (HTL) and "electron transporting layer" (ETL) are generally designed in the main structure of a PSC. These layers improve the solar cell performance in conversion of solar energy to electricity. HTL as a layer can block electron movement to anode and only allows holes to move. Various compounds are introduced as "hole transporting" materials. Today, the most successful candidate material as "hole transporting" material for polymer solar cells is poly(3,4-ethylene dioxythiophene) polystyrene sulfonate or PEDOT:PSS which is composed of conductive PEDOT and PSS insulator. In this paper, the synthesis methods of PEDOT:PSS and its properties and components are introduced and its electrical property is optimized in order to enhance the performance of PSC, while the "hole transportation mechanism" has been considered in the polymer solar cell structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • hole transporting layer
  • PEDOT:PSS
  • polymer solar cell
  • chemical synthesis
  • electrical conductivity