Struktury fotowoltaiczne z planarnym heterozłączem półprzewodnik II-VI / półprzewodnik molekularny

• Autorzy: Signerski R. , Jarosz G. , Szostak J. , Godlewski J.

Warianty tytułu

EN

Photovoltaic Devices Based on Planar II-VI Semiconductor / Molecular Semiconductor Heterojunction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wybrane wyniki badań własnych nad układami hybrydowymi zbudowanymi na bazie złącza półprzewodnik nieorganiczny II-VI / półprzewodnik organiczny. Na podstawie analizy położenia pasm energetycznych warstw wchodzących w skład wytworzonych ogniw oraz charakterystyk spektralnych prądu zwarcia tych urządzeń, określone zostały procesy prowadzące do fotogeneracji nośników ładunku w badanych układach. W ogniwach zbudowanych na bazie złącz CdS/ZnPc oraz ZnTe/F16ZnPc zaobserwowano zarówno generację bezpośrednią w półprzewodniku nieorganicznym (przejście pasmo-pasmo), jak i generację wynikającą z dysocjacji ekscytonów wzbudzonych w półprzewodniku molekularnym, zachodzącą na złączu obydwu półprzewodników. W przypadku układów zbudowanych na bazie złącza CdTe/DIP, zaobserwowano jedynie fotogenerację drugiego typu.

EN

This article presents chosen results of research on hybrid solar cells based on inorganic II-VI semiconductor/molecular semiconductor heterojunctions. On the basis of energetic structure of fabricated devices and short-circuit current spectral response measured for these cells possible processes leading to photogeneration of free charge carriers were determined. For the cells based on CdS/ZnPc and ZnTe/F16ZnPc heterojunctions two processes were identified: direct photogeneretaion in inorganic semiconductors via band-to-band transitions and dissociation of excitons generated in molecular semiconductors that takes place at the interface of both semiconductors forming the junction. In contrast, only the latter process was observed in case of devices with CdTe/DIP heterojunction.

Słowa kluczowe

PL

efekt fotowoltaiczny; ogniwa hybrydowe

EN

photovoltaic effect; hybrid solar cells

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2014
• Tom: Z. 264
• Strony: 91--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Signerski R.

• Politechnika Gdańska

autor

Jarosz G.

• Politechnika Gdańska

autor

Szostak J.

• Politechnika Gdańska

autor

Godlewski J.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• 1. Kumar P., Chand S.: Recent progress and future aspects of organic solar cells. Prog. Photovolt: Res. Appl., 20, pp. 377-415, 2012.
• 2. Myers J.D., Xue J.: Organic semiconductors and their applications in photovoltaic devices. Polymer Reviews, 52, pp. 1-37, 2012.
• 3. Lin Y., Li Y., Zhan X.: Small molecule semiconductors for high-efficiency organic photovoltaics. Chem. Soc. Rev., 41, pp. 4245-4272, 2012.
• 4. Palewicz M., Iwan A.: Polimerowe ogniwa słoneczne. Polimery, 56, Nr. 2, s. 99-107, 2011.
• 5. Ong P.-L., Levitsky I.A.: Organic/IV,III-V Semiconductor Hybrid Solar Cells. Energies, 3, pp. 313-334, 2010.
• 6. Skompska M.: Hybrid conjugated polymer/semiconductor photovoltaic cells. Synthetic Metals, 160, pp. 1-15, 2010.
• 7. Stickler B.A., Gruber M., Trimmel G., Schürrer F., Zojer K.: Influence of transport-related material parameters on the I-V characteristic of inorganic-organic hybrid solar cells. Organic Electronics, 12, pp. 1434-1445, 2011.
• 8. Wright M., Uddin A.: Organic-inorganic hybrid solar cells: A comparative review. Solar Energy Materials & Solar Cells, 107, pp. 87-111, 2012.
• 9. Fan X., Zhang M., Wang X., Yang F., Meng X.: Recent progress in organic-inorganic hybrid solar cells. J. Mater. Chem. A., 1, pp. 8694-8709, 2013.
• 10. Signerski R., Jarosz G., Kościelska B.: Photovoltaic effect In hybrid heterojunction fordem from cadmium telluride and zinc perfluorophthalocyanine layers. J. Non-Cryst. Solids, 356, pp. 2053-2055, 2010.
• 11. Signerski R., Jarosz G.: Effect of buffer layers on performance of organic photovoltaic devices based on copper phthalocyanine-perylene dye heterojunction. Opto-Electronics Review, 19, pp. 468-473, 2011.
• 12. Hor A.M., R.O.: Photovoltaic properties of CdS/phthalocyanine heterojunction cells. Can. J. Chem., 61, pp. 901-905, 1983.
• 13. Smertenko P.S., Kostylev U.P., Kislyuk U.U., Syngaevsky A.F., Zynios A., Dymitriev O.P.: Photovoltaic cells based on cadmium sulphide-phthalocyanine heterojunction. Solar Energy & Solar Cells, 92, pp. 976-979, 2008.
• 14. Szostak J., Signerski R., Godlewski J.: Photoelectric properties of a novel MEHPPV/ F16ZnPc heterojunction, Phys. Stat. Sol. A, 210, pp. 2353-2358, 2013.
• 15. Steindamm A., Brendel M., Topczak A.K., Pflaum J.: Thickness dependent effects of an intermediate molecular blocking layer on the optoelectronic characteristics of organic bilayer photovoltaic cells. Appl. Phys. Letters, 101, pp. 143302-4, 2012.