Designing ternary blend bulk heterojunction solar cells with reduced carrier recombination and a fill factor of 77%

Beitrag in einer Fachzeitschrift


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Gasparini N, Jiao X, Heumüller T, Baran D, Matt G, Fladischer S, Spiecker E, Ade H, Brabec C, Ameri T
Zeitschrift: Nature energy
Verlag: NATURE PUBLISHING GROUP
Jahr der Veröffentlichung: 2016
Band: 1
ISSN: 2058-7546


Abstract


In recent years the concept of ternary blend bulk heterojunction (BHJ) solar cells based on organic semiconductors has been widely used to achieve a better match to the solar irradiance spectrum, and power conversion effciencies beyond 10% have been reported. However, the fill factor of organic solar cells is still limited by the competition between recombination and extraction of free charges. Here, we design advanced material composites leading to a high fill factor of 77% in ternary blends, thus demonstrating how the recombination thresholds can be overcome. Extending beyond the typical sensitization concept, we add a highly ordered polymer that, in addition to enhanced absorption, overcomes limits predicted by classical recombination models. An effective charge transfer from the disordered host system onto the highly ordered sensitizer effectively avoids traps of the host matrix and features an almost ideal recombination behaviour.



FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Ameri, Tayebeh Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Rechberger, Stefanie Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Gasparini, Nicola
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Heumüller, Thomas Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Matt, Gebhard Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Spiecker, Erdmann Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials
Interdisziplinäres Zentrum, Center for Nanoanalysis and Electron Microscopy (CENEM)
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)


Einrichtungen weiterer Autorinnen und Autoren

Imperial College London / The Imperial College of Science, Technology and Medicine
North Carolina State University


Forschungsbereiche

B Nanoelectronic Materials
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials
A2 Nanoanalysis and Microscopy
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials


Zitierweisen

APA:
Gasparini, N., Jiao, X., Heumüller, T., Baran, D., Matt, G., Fladischer, S.,... Ameri, T. (2016). Designing ternary blend bulk heterojunction solar cells with reduced carrier recombination and a fill factor of 77%. Nature energy, 1. https://dx.doi.org/10.1038/NENERGY.2016.118

MLA:
Gasparini, Nicola, et al. "Designing ternary blend bulk heterojunction solar cells with reduced carrier recombination and a fill factor of 77%." Nature energy 1 (2016).

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-29-05 um 09:20