Influence of single-walled carbon nanotubes induced exciton dissociation improvement on hybrid organic photovoltaic devices
Notice bibliographique
Résumé
Torch-plasma-grown single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are integrated with regioregular poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and a fullerene derivative 1-(3-methoxycarbonyl) propyl-1-phenyl[6,6]C61 (PCBM) as a hybrid photoactive layer for bulk heterojunction solar cell devices. We demonstrate that molecular information could be accurately obtained by time-of-flight secondary ion mass spectrometry throughout the hybrid organic photoactive solar cell layers when sputtering is performed using a Cs+ 2000 eV ion source. Furthermore, the photovoltaic (PV) performance of the fabricated devices show an increase in the short-circuit current density (Jsc) and the fill factor (FF) as compared to the pristine devices fabricated without SWCNTs. The best results are obtained with 0.5 wt. % SWCNT loads, where an open-circuit voltage (VOC) of 660 mV is achieved, with a Jsc of 9.95 mA cm−2 and a FF of 54%, leading to a power conversion efficiency of 3.54% (measured at standard test conditions, AM1.5 g). At this optimum SWCNT concentration of 0.5 wt. %, and to further understand the charge-transfer mechanisms taking place at the interfaces of P3HT:PCBM:SWCNT, Jsc is measured with respect to the light intensity and shows a linear dependency (in the double logarithmic scale), which implies that losses in the charge carrier are rather governed by monomolecular recombination. Finally, our results show that our hybrid devices benefit from the fullerene electron accepting nature and from the SWCNT fast electron transportation feature that improve substantially the exciton dissociation efficiency. The influence of the SWCNTs on the Fermi level and the work function of the photoactive composite and its impact on the PV performance is also investigated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».