Kimyasal katkı maddelerinin politiyofen içeren organik güneş gözelerinin verimine etkileri

Abstract

Fotovoltaik yöntem (PVs) güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir yöntemdir. Fotovoltaik aygıtlar, ışığa maruz kaldığında elektrik akımı oluşturma yeteneğine sahiptir. Bunlar daha çok `güneş gözeleri' veya `güneş panelleri' olarak bilinmektedir. Silikon güneş gözeleri 1940'larda icat edilmiştir. İnsanlar fotovoltaik sistemlerin büyük ölçekli elektrik üretimi için büyük bir potansiyel var olduğunu kabul etmiş durumdadırlar. Ama silikon devre levhalarının yüksek maliyetinden dolayı büyük çalışmalar, ucuz olan ince film güneş pili gelişimine yoğunlaşmış bulunmaktadır. Polimer güneş gözeleri, organik güneş gözelerinin bir tipidir (ayrıca plastik güneş gözesi olarak adlandırılır) ve organik fotovoltaik hücrenin güneş ışığından elektrik üretmesi için polimerler kullanılır. Bu, oldukça yeni bir teknolojidir. Polimer elektroniğin en belirgin özellikleri düşük maliyet, düşük enerji tüketimine sahip iken çok amaçlı olması ve yüksek işlem hacmi potansiyelinin olmasıdır. Polimer güneş gözeleri için, en çok kullanılan devre yapısı polimer/fulleren içeren hacim heteroeklem (BHJ) sistemidir, bu sistem ile düzenlenmiş tek bir hücre için elde edilen verim %5 civarında olduğu tasdik edilmiştir. Poly(3-hekziltiyofen) (P3HT) ve 1-(3-metoksikarbonil) propil-1-fenil[6,6]C61 (PCBM) (sırasıyla, polimer ve fulleren) tabanlı güneş gözeleri yüksek verime sahiptir. Güneş gözelerinde verimi arttırmak için birçok yöntem kullanılmaktadır. Bu çalışmada, P3HT ve PCBM karışımı içeren hacim heteroeklem güneş gözelerine sıvı kristal ve tiyol katkılamanın etkileri üzerinde çalışıldı. Sıvı kristalin ve bazı tiyol türevlerinin P3HT/PCBM güneş gözelerinin güç dönüşüm verimlerini iyileştirdiği görülmüştür.