Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of the Light Emitting Diode as a photoreceptor : spectral and electrical characterization as function of temperature and lighting source

Vannacci E., Granchi S., Cecchi M., Calzolai M., Mazzi E., Biagi E.

Opto-Electronics Review

|

2018

|

Vol. 26, No. 3

201--209

EN

In this study, the temperature influence on the spectral responsivity of a Light Emitting Diode (LED) used as a photoreceptor, combined to light source spectrum is correlated to electrical characteristics in order to propose an alternative method to estimate LED junction temperature, regardless of the absolute illumination intensity and based on the direct correlation between the integral of the product of two optical spectra and the photo-generated currents. A laboratory test bench for experimental optical measurements has been set in order to enable any characterizing of photoelectric devices in terms of spectral behaviour, in a wavelength range placed between 400–1000 nm, and of current-voltage characteristics as function of temperature by using two different illumination sources. The temperature is analysed in a range from 5°C up to 85°C, so as to evaluate thermal variation effects on the sensor performance. The photo-generated current of two LEDs with different peak wavelengths has been studied. Research has observed and mathematically analysed what follows: since the photo-generated current strictly depends on the combination between the spectral response of the photoreceptor and the lighting source response, it becomes possible to estimate indirectly the junction temperature of the LEDs by considering the ratio between the photogenerated currents obtained by using two different illumination sources. Such results may for one thing increase knowledge in the fields where LEDs are used as photo-detectors for many applications and for another, they could be extended to generic photodetectors, thus providing useful information in photovoltaic field, for instance.

2

Electric power generation of a liquid self-assembled drop on a semiconductor surface

Korasiak P., Pławecki M., Rówiński E.

Energetyka

|

2018

|

nr 6

341--343

EN

The technological innovation of the direct conversion of solar energy to electricity plays an important role in electric power generation. Earlier discussions of band bending in a semiconductor contacting a metal and liquid electrolyte solutions containing redox couples with different electrochemical potentials should not overshadow the fact that under irradiation absorption of photons takes place in a solar cell, which can generate free charge for an electrical circuit. Here we propose new band bending of ZnO and Cu2O semiconductors induced by a liquid self-assembled microdrop of a physiological salt solution. The drop/semiconductor interface under incident light irradiation of 0,1 Wcm-2 exhibits a photovoltaic effect with efficiency of 19‒24% and enhanced electric power generation with electron or hole transport. We provide experimental and theoretical evidence that the architecture of the liquid drop/semiconductor interface will enable it to act as an electric power generator system in the near future.

PL

Innowacja technologiczna pod postacią bezpośredniej konwersji energii słonecznej w elektryczną odgrywa ważną rolę w procesie wytwarzania prądu. Wcześniejsze dyskusje nt zagięcia pasma w pólprzewodniku stykającym się z metalem oraz roztworami ciekłych elektrolitów zawierających pary redox o różnych potencjałach elektrochemicznych nie powinny przesłaniać faktu, że w warunkach naświetlania następuje absorpcja fotonów w fotoogniwie co powoduje wytworzenie ładunku swobodnego w obwodzie elektrycznym. Niniejszym chcielibyśmy zaproponować nowe zagięcie pasma w półprzewodnikach ZnO oraz Cu2O wywoływane przez ciekłą samoorganizującą się mikrokroplę roztworu soli fizjologicznej. Interfejs kropla/półprzewodnik, w warunkach oświetlenia 0,1 Wcm-2, wykazuje efekt fotowoltaiczny o wydajności 19-24% i zwiększonym wytwarzaniu prądu poprzez transport elektronów i dziur. Przedstawiamy również dowód teoretyczny i eksperymentalny, że architektura interfejsu kropla cieczy/półprzewodnik umożliwi mu działanie w charakterze generatora energii elektrycznej w niedalekiej przyszłości.

3

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

Signerski R., Jarosz G., Szostak J., Godlewski J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2014

|

Z. 264

91-98

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.

4

Zastosowanie lasera femtosekundowego do modyfikacji fotoelektrody TiO₂ w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym

Klein M., Siuzdak K., Barbucha R., Sawczyk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 5

19-21

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dla barwnikowych ogniw fotowoltaicznych, w których złącze półprzezroczysta elektroda przewodząca (TCO)/porowata warstwa ditlenku tytanu zostało zmodyfikowane przy użyciu wiązki lasera femtosekundowego. Przeprowadzone badania charakterystyki prądowo-napięciowej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej pozwoliły na opisanie wpływu modyfikacji granicy faz na parametry elektryczne urządzeń. Ogniwa słoneczne z fotoelektrodą poddaną działaniu promieniowania laserowego charakteryzują się prawie o 40% mniejszą rezystancją przeniesienia ładunku na granicy faz FTO/ TiO₂, co dalej przekłada się na ok. 40% wzrost wydajności w porównaniu do urządzenia, gdzie nie zastosowano modyfikacji.

EN

In the paper there are presented results of the research on dye-sensitized solar cells, where the interface: semitransparent conductive oxide electrode (TCO)/porous layer of titanium dioxide has been modified using a femtosecond laser radiation. The data obtained from current-voltage characteristics and electrochemical impedance spectroscopy spectra allowed to describe the influence of interfacial modification on the electrical parameters. DSSC with an electrode modified by laser is characterized by almost 40% lower charge transfer resistance at the FT0/TiO₂ interface, which lead to about 40% increase in efficiency in comparison to solar cell with unmodified photoelectrode.

5

Pomiary czasu życia nadmiarowych nośników ładunku w obszarach bliskich granicom ziaren z wykorzystaniem barierowego efektu fotowoltaicznego

Piotrowski T., Sikorski S., Kasjaniuk S., Lipiński M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 5

74-76

PL

W pracy przedstawiono sposób określania efektywnego czasu życia nadmiarowych nośników prądu w obszarach granic ziaren krzemowych płytek multikrystalicznych przeznaczonych do wytwarzania ogniw słonecznych. Do pomiaru wykorzystano efekt fotowoltaiczny powstający na barierze potencjału związanej z granicą ziaren. Pomiary weryfikowano standardową metodą pomiaru zaniku fotoprzewodnictwa w czasie z detekcją mikrofalową.

EN

A method of effective carrier lifetime determination near grain boundaries in multicrystalline silicon wafers for solar cells is presented. Photovoltaic effect on potential barrier at grain boundary is used for measurements. Obtained results are werified by method of photoconductivity decay with microwave beam detection.

6

Photovoltaic properties of organic heterojunctions formed from tetracene and zinc hexadecafluorophthalocyanine

Signerski R.

Materials Science Poland

|

2009

|

Vol. 27, No. 3

763--768

EN

Experimental results obtained for the systems with a planar heterojunction of tetracene (Tc)/zinc perfluorophthalocyanine (F16ZnPc) are presented in this work. The systems were prepared by vacuum evaporation of the following materials: MoO3, Tc, F16ZnPc, bathocuproine (BCP) and Ag, onto glass/ITO substrates. Dark current-voltage and photocurrent-voltage relationships as well as spectral and light intensity dependences of short-circuit current are presented. The favourable effect of a buffer layer of BCP at the Ag electrode was observed.

7

Mechanism of charge generation and photovoltaic effects in lead phthalocyanine based Schottky barrier

Sharma G. D., Choudhary V. S., Janu Y., Roy M. S.

Materials Science Poland

|

2007

|

Vol. 25, No. 4

1173--1191

EN

Photovoltaic properties of lead phtalocyanine (PbPc) thin films sandwiched between indium tin oxide (ITO) and aluminum electrodes (ITO/PbPc/Al) have been investigated. The J-V characteristics of the device reveals that current flow across the device is limited by hole injection at Al/PbPc below 300 K, wherein Al is kept at higher bias. Junction parameters such as built-in potential (Vbi), carrier concentration (Na), the width of depletion layer (W) were evaluated from the C-V measurements. The mechanism of transport of carriers in Al/PbPc/ITO has been investigated based on the detailed analysis of current- voltage characteristics at various temperatures in the dark. The PbPc form hole injection barriers with both Al and ITO electrodes which are 0.88 eV and 0.11 eV, respectively, indicating the formation of nearly Ohmic contact with ITO and the Schottky barrier with Al. The photovoltaic parameters of the device have been estimated from the analysis of the current-voltage characteristics under illumination and discussed in detail. Electrically active defects were investigated by the space charge capacitance spectroscopy methods at various temperatures (from 250 K to 350 K) and frequencies (from 5 Hz to 1 MHz), respectively. The activation energy calculated from the capacitance spectroscopy at various temperatures is about 0.32 eV suggesting that the defects originate from the trapping centres at Al/PbPc interface.

8

Organiczne ogniwa fotowoltaiczne

Godlewski J., Szydłowska A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2006

|

z. 40 [229]

143-155

PL

Artykuł przedstawia innowacyjny kierunek rozwoju fotowoltaiki - ogniwa fotowoltaiczne na bazie materiałów organicznych. Aktualnie w wielu ośrodkach badawczych prowadzone są badania podstawowe nad poprawą wydajności i trwałości organicznych ogniw fotowoltaicznych. Ze względu na niezwykłe właściwości organicznych ogniw fotowoltaicznych takie jak sprężystość, lekkość oraz niski koszt wytwarzania w porównaniu z ogniwami nieorganicznymi, zostały one już zastosowane w wielu dziedzinach nauki i techniki.

EN

Photovoltaics has many valuable properties. The Sun is a great energetic potential, there are little resources of fossil fuels and ecology require reduction of carbon dioxide. All those aspects lead to the necessity of photovoltaics. Growing consciousness of these values leads to huge effort in research and development of solar cells. Though common materials used for photovoltaics (i.e. the conversion of sunlight into electrical energy) are inorganic, there has been a tremendous effort to develop organic solar cells within the last three decades. The mechanical flexibility, reduction of production costs, variability of organic compounds can open a way for various innovative applications.

9

The model of photovoltaic phenomemenom in thin inhomogeneously organic film

Jurzyk J., Godlewski J.

Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology

|

2006

|

Vol. 26

60-66

EN

The model of photovoltaic phenomenom in presence of a spatial gradient of traps in a sandwich-sample is presented. It is assumed that both length of excition diffusion and concentration of excitons deppend on the concentration of traps. As a result, the photovoltage strongly rely on traps gradient. Predictions of the model for different values of diffusion length are shown.

PL

W pracy przedstawiono model opisujący napiecie fotowoltaiczne w cienkich warstwach organicznych z uwzględnieniem różnych długości dyfuzji ekscytonów przy przeciwnych elektrodach. Wykazano, że w warunkach asymetrycznych właściwości warstw organicznych, możemy uzyskać kilkukrotne zwiększenie lub zmniejszenie wartości napięcia fotowoltaicznego,k zaleznie od tego czy świecimy warstwę od strony większej liczby defektów, czy też od strony z mniejszą liczbą defektów.

10

Photovoltaic effect in a heterojunction of di-(pyridyl)-perylenetetracarboxylic diimide and bromophosphorus phthalocyanine

Signerski R.

Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology

|

2006

|

Vol. 26

87-92

EN

Experimental results of research on photovoltaic effect in a heterojunction formed from perylene dye PyPTC and bromophosphorus phthalocyanin PBrPc are presented. Analysis perfomed into voltage, spectral and light intensity dependence of current indicates on the presence of thermal generation and recombination of charge carriers as well as dissociation of excitons within the PyPTC/PBrPc heterojunction. a contribution of interface states in these processes is suggested.

PL

Ftalocyjaniny i barwniki perylenowe śa materiałami bardzo często wykorzystywanymi w organicznych układach fotowoltaicznych. Obie grupy materiałów charakteryzują się dużą odpornością chemiczną i termiczną oraz silną absorpcją światła w zakresie widzialnym. Ta praca przedstawia wyniki badań efektu fotowoltaicznego w heterozłączu utworzonym z ftalocyjaniny bromofosforowej (PBrPc) i pochodnej pirydylowej (PYPTC) barwnika perylenowego. Taka struktura nie była dotąd badana. Obserwowane zjawisko fotowoltaiczne związane jest z dysocjacją ekscytonów na granicy warstw PBrPc/barwnik perylenowy.

11

Photovoltaic effect in novel polysilane with phenothiazine rings and its blends with fullerene

Rybak A., Jung J., Ciesielski W., Ulanski J.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 2/2

527--534

EN

Investigations of the photogeneration process and photovoltaic effect in recently synthesized polysilane and its mixtures with fullerene (C60) are reported. Dependencies of the photogeneration quantum yield on the wavelength of the exciting radiation and on electric field were determined by the surface potential decay technique. It was found that addition of C60 improves the photogeneration efficiency. The Onsager model was used to analyse the obtained results. To check potential application properties of the investigated material, the photovoltaic effect was investigated in devices with an active layer made of mixtures of polysilane and C60. It was found that the power conversion efficiency of the device is dependent on the C60 concentration, the photovoltaic effect was observed, however, even if the amount of C60 was low (5 wt. %).

12

Optopiezothermoelastic actions and micro-control sensitivity analysis of cylindrical opto-mechanical shell actuators

Tzou H. S., Liu B. J., Cseledy D.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2002

|

Vol. 40 nr 3

775-796

EN

Opto-mechanical actuators controlled by high-energy lights represent a new class of non-contact precision actuators based on the photodeformation process. The photodeformation process involves two fundamental opto-piezo(electric)thermoelastic coupling phenomena: 1) the photovoltaic effect and 2) the converse piezoelectric effect. Irradiating high-energy lights, such as lasers or ultraviolet lights, on a certain class of photostrictive materials can trigger the photodeformation and, consequently the induced photodeformation can be used for non-contact precision actuation and control. In the process of photodeformation, the temperature induced pyroelectric effect and the thermal strain effect also affect the overall response. This paper is to evaluate the micro-actuation sensitivity and spatial effectiveness of distributed opto-mechanical shell actuators. Mathematical modeling of a circular cylinder laminated with a segmented opto-mechanical actuator patch is presented first, followed by analytical solution procedures. Various design parameters and micro-control actions, e.g., membrane control, bending control, actuator location, actuator length/size, are evaluated and their modal control sensitivities are reported. Time histories of free and controlled responses are demonstrated.

PL

Opto-mechaniczne elementy wykonawcze sterowane wysokoenergetycznym światłem reprezentują nową klasę bezstykowych precyzyjnych aktuatorów działających przy wykorzystaniu procesu fotodeformacji. proces fotodeformacji opiera się na dwóch podstawowych zjawiskach sprzężenia opto-piezo(elektryczno)termosprężystego: 1) efektu fotowoltaicznego i 2) odwrotnego efektu piezoelektrycznego. Wysokoenergetyczne światła napromieniowujące takie, jak lasery lub ultrafiolet mogą zainicjować w pewnym typie materiałów fotostrykcyjnych proces fotodeformacji, który może być wykorzystany do bezstykowych elementów sterujących i wykonawczych o dużej precyzji. Indukowany temperaturowo efekt piroelektryczny, ujawniający się w procesie fotodeformacji oraz efekt odkształcenia termicznego wpływają na odpowiedź całego elementu. W pracy przedstawiono szacunkowe ujęcie wrażliwości mikrosterowania i efektywności przestrzennego rozkładu ciągłych opto-mechanicznych powłokowych elementów wykonawczych. W pierwszej części pracy przybliżono problem modelowania matematycznego powłoki cylindrycznej laminowanej razem z opto-mechanicznym aktuatorem. W części dalszej przedstawiono analityczne rozwiązania postawionego zagadnienia. Układ zbadano przy różnych parametrach konstrukcyjnych i oddziaływania mikrsterujących, np. przy modalnym sterowaniu drgań membranowych oraz giętnych i określono wpływ położenia aktuatorów oraz stosunku ich długości do rozmiaru układu. Zamieszczono przebiegi czasowe odpowiedzi układu bez i ze sterowaniem.