view in publisher's site

Size Modulation and Heterovalent Doping Facilitated Hybrid Organic and Perovskite Quantum Dot Bulk Heterojunction Solar Cells

Organic photovoltaics and halide perovskite solar cells are both solution-processable third-generation photovoltaic devices (PVs) attracting enormous research attention. In this study, we demonstrate a hybrid organic and perovskite PV device by mixing all-inorganic CsPbI3 quantum dots (QDs) into the conventional organic bulk heterojunction active layer of PBDB-T:IT-M. It is found that the charge transfer properties between QDs and organic donor/acceptor interfaces can be fine-tuned with the size modulation and the heterovalent bismuth (Bi) doping of perovskite QDs, leading to an increase in open-circuit voltage. In addition, the incorporation of perovskite QDs with different sizes could effectively modify the nanoscale bulk heterojunction morphology toward more efficient charge collection and thus a higher fill factor. The photocurrent of the devices can also be improved through Rayleigh scattering and light absorption of the QDs. As a result, a noticeable enhancement in device performance has been achieved by the PBDB-T:IT-M with 10 nm Bi-doped CsPbI3 QD device. This work provides one feasible route to fine-tune the energy level alignment and nanophase separation by integrating these two promising PV materials.

مدولاسیون اندازه و به هم پیچیده شدن اندووالانسی سلول‌های خورشیدی هیبرید و پروسکیت کوانتومی دی تی فلاک اتصال یافته

سلول‌های خورشیدی خورشیدی هالوید پروسکایت و فتوولتاییک آلی هر دو ابزار فتوولتاییک نسل سوم هستند که توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. در این مطالعه، ما یک دستگاه PV هیبریدی ارگانیک و پروسکیت را با مخلوط کردن نقاط کوانتومی CsPbI۳ (QD ها)با لایه هتروجانکشن توده آلی PBDB - T: IT - M نشان می‌دهیم. مشخص شده‌است که خواص انتقال بار بین QD ها و واسط‌های دهنده / پذیرنده آلی می‌تواند به خوبی با مدولاسیون اندازه و دوپه کردن دوپه کردن دوپه شده پروسکایت QD ها تنظیم شود که منجر به افزایش ولتاژ مدار باز می‌شود. علاوه بر این، ترکیب QD های پروسکیت با اندازه‌های مختلف می‌تواند مورفولوژی هتروجانکشن توده در مقیاس نانو را به سمت جمع‌آوری بار موثرتر و در نتیجه یک عامل پر کننده بالاتر تغییر دهد. همچنین جریان نوری این دستگاه‌ها را می توان از طریق پراکندگی رایلی و جذب نور QD ها بهبود بخشید. در نتیجه، افزایش قابل‌توجهی در عملکرد دستگاه توسط دستگاه PBDB - T: IT - M با ۱۰ nm Bi دوپه شده با CsPbI۳ QD به دست آمده‌است. این کار یک مسیر عملی برای تنظیم دقیق همترازی سطح انرژی و جداسازی فاز نانو از طریق یکپارچه‌سازی این دو ماده PV امیدوار کننده فراهم می‌کند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.