Детальная информация

Название: Прозрачный проводящий электрод на основе углеродных нанотрубок, формируемый аэрозольным распылением на полимерном слое P3HT:PCBM // Известия высших учебных заведений. Электроника: научно-технический журнал. – 2022. – С. 159-174
Авторы: Ромашкин А. В.; Поликарпов Ю. А.; Левин Д. Д.; Неволин В. К.
Выходные сведения: 2022
Коллекция: Общая коллекция
Тематика: Энергетика; Проводниковые материалы и изделия; проводящие электроды; прозрачные проводящие электроды; углеродные нанотрубки; аэрозольное распыление; полимерные слои; солнечные элементы; атомно-силовая микроскопия; conductive electrodes; transparent conductive electrodes; carbon nanotubes; aerosol spraying; polymer layers; solar cells; atomic force microscopy
УДК: 621.315.55/58
ББК: 31.232
Тип документа: Статья, доклад
Тип файла: Другой
Язык: Русский
DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-2-159-174
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Дополнительно: Новинка
Ключ записи: RU\SPSTU\edoc\68450

Разрешенные действия: Посмотреть

Аннотация

Солнечные элементы на основе органических материалов характеризуются недостаточной временной стабильностью, особенно перовскитные солнечные элементы, что делает важным исследования альтернативных материалов электродов и методов их нанесения. Применение композитов полимеров и неорганических материалов, в частности углеродных нанотрубок (УНТ), без легирования позволяет повысить стабильность солнечных элементов и снизить их стоимость. В работе представлены результаты растворимости смеси P3HT:PCBM в различных растворителях. Определены растворители и смеси для подготовки стабильных дисперсий УНТ для аэрозольного нанесения на полимерный слой без его перерастворения с формированием прозрачных (более 75 %) проводящих слоев с сопротивлением менее 5 кОм без легирования или процедур постобработки слоя. Для слоев УНТ на стеклянных подложках и подложках с полимерным слоем P3HT:PCBM с использованием электрических измерений, карт спектров комбинационного рассеяния света и атомно-силовой микроскопии измерены удельные сопротивления, неоднородность распределения УНТ, а также оценено количество остаточного растворителя. Расход УНТ для формирования слоя с сопротивлением 5 кОм составляет от 31 до 146 мкг/см{2} в зависимости от используемых растворителей. Установлено, что наиболее оптимальными с точки зрения однородности распределения УНТ на стекле и низкого содержания остаточного растворителя является диацетоновый спирт и его смесь с 1-гексанолом. Наименьшее сопротивление слоя УНТ на полимерном слое P3HT:PCBM при заданной прозрачности достигнуто при использовании смеси пропиленгликоля и PGMEA.

Solar cells based on organic materials are characterized by insufficient long-term stability, especially for perovskite solar cells. This emphasizes the importance of studies of alternative materials for electrodes and of their deposition methods. The use of composites of polymers and inorganic materials, in particular carbon nanotubes (CNTs), without doping makes it possible to increase solar cells stability and to reduce their cost. In this work, the results of the solubility of the P3HT:PCBM blend in various solvents are presented. Solvents and mixtures suitable for the preparation of stable dispersions of CNTs for spray deposition on the polymer layer without mixing of layers, with formation of transparent (more than 75 %) conductive layers having resistance of less than 5 komega without using doping or layer post-treatment procedures were determined. For CNT layers on glass substrates and substrates with a P3HT:PCBM layer, electrical measurements, Raman maps, and atomic force microscopy were used to measure the resistivity, the nonuniformity of the CNT distribution, and to estimate the amount of residual solvent. CNT consumption for the formation of a layer with a resistance of 5 komega ranged from 31 to 146 mug/cm{2}, depending on the used solvents. It has been established that CNT dispersion with diacetone alcohol or its mixture with 1-hexanol was optimal from the point of view of uniformity of CNT distribution on glass and low content of residual solvent. The lowest resistance of the CNT layer on P3HT:PCBM at fixed transparency was achieved when using a mixture of propylene glycol and PGMEA.

Статистика использования

stat Количество обращений: 4
За последние 30 дней: 4
Подробная статистика