1. INTRODUCTION
Society’s growing concern over issues of climate change and energy security has led to
an increased interest in renewable sources of energy. Organic Photovoltaics (OPV) is
currently being investigated as a possible energy source. The main advantage of
Organic semiconductor materials, for use in OPV, is the ability to produce devices using
solution phase techniques, via spin coating or ink jet printing, which could lead to very
cheap, high throughput manufacturing. Extensive research over the last 5 years has
produced marked increases in efficiency of OPV devices, with the current record
certified Power Conversion Efficiency (PCE) being 8.3% (Konarka, 2010). The addition
of inorganic materials into OPV devices to form a hybrid device is also being heavily
investigated (Günes and Sariciftci, 2008). The inorganic acceptor material can provide
further advantages to the system, whilst still achieving the cost benefits associated with
OPV (Zhou et al., 2010). Firstly, Inorganic acceptor materials are more environmentally
stable than organic materials. Adding these materials to OPV devices could assist in
overcoming one of the major downfalls of the technology, which is the photo induced
degradation of the conjugated organic semiconductors. Secondly, photo generation of
charge carriers can be achieved by excitons formed in the inorganic material (Zhou et
al., 2011). The contribution for light absorption in an inorganic acceptor has the
potential to be greater than the contribution of PCBM in OPV devices (Scharber et al.,
2006). Additionally, quantum confinement, as a result of modification of the size and
shape of the inorganic nanoparticle, alters the band gap and thus electronic absorption of
the nanoparticle. This provides the possibility of choosing the spectral window of the
complementary absorption profile (Guchhait et al., 2011). Thirdly, inorganic Quantum
dots are known for ultrafast photo induced charge carrier transfer to organic
semiconductors. This transfer rate has been observed in the order of picoseconds
(Huang et al., 2010). As this transfer rate is faster than the competing recombination
mechanisms, efficient charge transfer between donor/acceptor can be established.
Lastly, the physical dimensions of some inorganic semiconductors, namely oxides, can
be tailored via synthesis methods to produce vertically well aligned nanostructures
(Gonzalez-Valls and Lira-Cantu, 2009). This can lead to structures which allow
simultaneously efficient excitonic dissociation and electron transporting pathways.
These advantages could be obtained, whilst maintaining the solution processability and
thus high throughput, low cost device production. The purpose of this review is to
discuss the ideal properties of an inorganic acceptor material, as well as to survey and
compare the properties of various inorganic materials which have thus far been
demonstrated as electron acceptors in hybrid solar cells.
1. แนะนำ
กังวลการเติบโตของสังคมผ่านปัญหาความปลอดภัยพลังงานและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้นำไป
ความสนใจเพิ่มขึ้นในแหล่งพลังงานทดแทน แผงเซลล์แสงอินทรีย์ (OPV) เป็น
กำลังถูกสอบสวนเป็นแหล่งพลังงานได้ ประโยชน์หลักของ
อินทรีย์สารกึ่งตัวนำ สำหรับใช้ใน OPV เป็นความสามารถในการผลิตอุปกรณ์ที่ใช้
เทคนิคขั้นตอนการแก้ปัญหา หมุนเคลือบหรือพิมพ์อิงค์เจ็ต ซึ่งอาจมาก
อัตราความเร็วสูง ประหยัดผลิตได้ มีวิจัย 5 ปี
ผลิตเครื่องเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์ OPV กับเรกคอร์ดปัจจุบัน
รับรองอำนาจแปลงประสิทธิภาพ (PCE) เป็น 8.3% (Konarka, 2010) การเพิ่ม
วัสดุอนินทรีย์เป็นอุปกรณ์ OPV เพื่อผสม อุปกรณ์ยังถูกมาก
สอบสวน (Günes และ Sariciftci, 2008) ให้วัสดุอนินทรีย์ acceptor
เพิ่มเติมข้อดีระบบ ในขณะที่ยัง บรรลุผลประโยชน์ต้นทุนเกี่ยวข้องกับ
OPV (โจว et al., 2010) ประการแรก วัสดุอนินทรีย์ acceptor มีต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
มั่นคงกว่าวัสดุอินทรีย์ เพิ่มวัสดุเหล่านี้ไปยังอุปกรณ์ OPV สามารถช่วย
downfalls สำคัญของเทคโนโลยี ซึ่งเป็นภาพอย่างใดอย่างหนึ่งมากเพียงใดเกิด
ของอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์กลวงได้ ประการที่สอง ภาพถ่ายรุ่น
ค่าธรรมเนียมสายการบินสามารถทำได้ โดยการ excitons ที่เกิดขึ้นในวัสดุอนินทรีย์ (โจวร้อยเอ็ด
al., 2011) ได้ มีสัดส่วนการดูดซับแสงใน acceptor การอนินทรีย์
อาจมีมากกว่าสัดส่วนของ PCBM ใน OPV อุปกรณ์ (Scharber et al.,
2006) นอกจากนี้ ควอนตัมเข้า เป็นผลมาจากการปรับเปลี่ยนขนาด และ
ทรงที่อนินทรีย์ nanoparticle เปลี่ยนแปลงช่องว่างของวง จึงดูดซึมอิเล็กทรอนิกส์
nanoparticle นี้มีความเป็นไปได้ของการเลือกหน้าต่างสเปกตรัมของการ
ดูดซึมเสริมโพรไฟล์ (Guchhait et al., 2011) ประการ ควอนตัมอนินทรีย์
จุดเป็นที่รู้จักสำหรับภาพ ultrafast ที่เกิดจากค่าขนส่งโอนไปอินทรีย์
อิเล็กทรอนิกส์ อัตราการถ่ายโอนนี้ได้ถูกตรวจสอบกับ picoseconds
(หวง et al., 2010) เป็นการโอนย้ายนี้ อัตราจะเร็วกว่า recombination แข่งขัน
กลไก สามารถสร้างการโอนย้ายค่าธรรมเนียมมีประสิทธิภาพระหว่างผู้ บริจาค/acceptor
สุดท้ายนี้ มิติทางกายภาพของอิเล็กทรอนิกส์บางอนินทรีย์ ได้แก่ออกไซด์ สามารถ
สามารถปรับผ่านทางการสังเคราะห์วิธีการจัดตำแหน่งแนวตั้งดี nanostructures
(ซ-Valls และรา Cantu, 2009) ทำให้โครงสร้างที่
excitonic dissociation พร้อมประสิทธิภาพและหลักการขนส่งอิเล็กตรอน
ข้อดีเหล่านี้สามารถดึง ขณะรักษา processability โซลูชัน และ
ประมวลจึงสูง ผลิตอุปกรณ์ต้นทุนต่ำได้ วัตถุประสงค์ของบทความนี้คือ
หารือคุณสมบัติเหมาะวัสดุเป็นอนินทรีย์ acceptor เช่นเพื่อสำรวจ และ
เปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุอนินทรีย์ต่าง ๆ ได้ฉะนี้
แสดงเป็น acceptors อิเล็กตรอนในเซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน
การแปล กรุณารอสักครู่..