Flexible organic photovoltaics

Kislyuk, V. V.; Kuznetsova, O. Ya.

Розглянуто сучасні проблеми у галузі створення фотовольтаїчних (ФВ) джерел електрики на гнучких підкладинках. На підставі багатьох експериментальних свідчень зроблено висновок про перспективність використання інвертованих органічних ФВ структур з прозорим електродом ZnO легованим алюмінієм для фотовольтаїчних перетворювачів з низькою собівартістю виготовлення. У інвертованих структурах ФВ елемент освітлюється через прозорий катод, який є матеріалом з низькою роботою виходу. На відміну від традиційної структури, в якій освітлення відбувається через анод, в інвертованій геометрії матеріал з малою роботою виходу не має прямого контакту з навколишнім середовищем, яке викликає його передчасне старіння. Допування ZnO алюмінієм дає можливість досягнути двох цілей: підвищення електропровідності; зменшення роботи виходу, що, в свою чергу, покращує ефективність ФВ елементу завдяки збільшенню напруги холостого ходу. Однак, при достатньо високому рівні допування можуть виникати внутрішньо зонні оптичні переходи, що є небажаним. Додаткове підвищення ефективності таких ФВ елементів можливе завдяки використанню Al-вмісних наночастинок між прозорим електродом та активним шаром. Плазмонна смуга поглинання світла такими чатинками лежить на короткохвильовому краю області спектру фоточутливості активного шару, тому використання Al наночастинок не буде перекривати основного діапазону спектральної ефективності цих ФВ перетворювачів. Вибрана технологічна послідовність виготовлення гнучких фотовольтаїчних джерел електрики на основі золь-гель методу дає можливість створювати шари прозорого електропровідного електроду з малою роботою виходу. Використання дешевої технології синтезу для створення легких та гнучких ФВ джерел електрики є перспективним для широкого їх використання на транспорті (наприклад, в салонах літаків) як додаткових джерел живлення.


	Наукова періодика України		Наукоємні технології