Chƣơng 1 : Tổng quan về pin mặt trời hữu cơ
1.3. Các vật liệu ứng dụng trong nghiên cứu chế tạo pin mặt trời hữu cơ
1.3.5 Các cấu trúc tổ hợp hữu cơ nano
Luận văn này tập trung nghiên cứu 2 loại màng vật liệu tổ hợp chính sau: P3HT:PCBM với tỷ lệ 1:1,5 (theo khối lượng) và MEH-PPV:PCBM với tỷ lệ 1:1,5. Hai màng vật liệu tổ hợp hữu cơ nano này được sử dụng làm chất hoạt quang trong chế tạo pin mặt trời của đề tài. Lớp hoạt quang thay vì được phủ từng lớp sẽ được trộn lẫn thành một hỗn hợp chuyển tiếp dị chất khối (bulk heterojunction).
Yêu cầu của lớp hoạt quang là phải có độ dày thích hợp để tránh sự tái hợp của hạt tải được sinh ra. Đồng thời phải có độ tinh khiết để tránh những khuyết tật tạo thành bẫy thế năng tác động lên hạt tải.
Lớp hoạt quang cấu trúc chuyển tiếp dị chất khối có ưu điểm so với cấu trúc từng lớp đó là cấu trúc chuyển tiếp dị chất khối sẽ có diện bề mặt tiếp xúc lớn hơn cấu trúc lớp thông thường, làm tăng hiệu suất phân tách exciton dẫn đến có hiệu suất chuyển đổi năng lượng lớn hơn.
Ngoài ra, trong đề tài này pin mặt trời hữu cơ được nghiên cứu chế tạo theo cấu trúc đa lớp. Tức là, pin mặt trời hữu cơ được bổ sung thêm các lớp đệm tiếp xúc điện cực nano nhằm tăng cường quá trình truyền dẫn hạt tải giúp cho pin có hiệu năng cao hơn. Các lớp đệm tiếp xúc điện cực dương được sử dụng là các màng dẫn nano trên cở sở CNTs và TiO2, lớp tiếp xúc điện cực âm là Alq3. Hình 1.17 là giản đồ năng lượng của cấu trúc pin được chế tạo trong khuôn khổ của đề tài.