Record Details

INTERNAL ELECTRIC FIELD, ELECTRON-TRAPPING VOIDS, DEAD ELECTRONS, AND THE INCREASING OF THE EFFICIENCY OF POLYMER SOLAR CELLS WITH FLUORINATION

Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title INTERNAL ELECTRIC FIELD, ELECTRON-TRAPPING VOIDS, DEAD ELECTRONS, AND THE INCREASING OF THE EFFICIENCY OF POLYMER SOLAR CELLS WITH FLUORINATION
ВНУТРЕННЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, ЗАХВАТЫВАЮЩИЕ ЭЛЕКТРОНЫ ПУСТОТЫ, МЕРТВЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ И УВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ФТОРИРОВАНИИ
 
Creator V. PAVLOVICH S.; Military Academy of Belarus
В. ПАВЛОВИЧ С.; Военная академия Беларуси
 
Subject polymer solar cells; internal electric field; electron-trapping voids; dead electrons; binding energy; polymer fluorination
полимерные солнечные элементы; внутреннее электрическое поле; захватывающие электрон пустоты; мертвые электроны; энергия связи;фторирование полимера
 
Description We propose a model that allows an understanding of the nature of electron traps in π-onjugated polymers that are used in photovoltaic devices. It is assumed that the free-cavity voids in the polar π-conjugated polymer exhibit electron-accepting affinity and are filled with electrons, called  erein as ‘dead’ electrons because they are hold by a static random internal electric field and are not driven to the cathode by external built-in voltage. As a result, the dead electrons into electron-trapping voids are unsuitable for use in the external circuit of organic solar cells. As justified here, the exciton dissociation on the surfaces of voids, the capture of drift electrons by voids, the emerging of the dead electrons and their non-geminate recombination are the main obstacles to create highly efficient polymer solar cells. The model of dead electrons allows explaining the increase in the power conversion efficiency of solar cells caused by the polymer fluorination, side-chain polymer manipulation, and dopant-controlled trap-filling. Some characteristics of hybrid P3HT:CdSe solar cells are also analyzed with the help of this model.
Предложена модель, позволяющая понять природу электронных ловушек в π-сопряженных полимерах, которые используются в фотоэлектрических устройствах. Предполагается, что пустоты со свободными полостями в полярном π-сопряженном полимере проявляют электроноакцепторные свойства и заполняются электронами, которые названы здесь «мертвыми» электронами, так как они удерживаются статическим случайным внутренним электрическим полем и не направляются к катоду с помощью внешнего напряжения. В результате, захваченные пустотами мертвые электроны непригодны для использования во внешней цепи органических солнечных элементов. Обосновано, что диссоциация экситонов на поверхности пустот, захват электронов пустотами при дрейфе к катоду, появление мертвых электронов и их негеминальная рекомбинация являются главными препятствиями при создании высокоэффективных полимерных солнечных элементов. Модель мертвых электронов позволяет объяснить увеличение эффективности преобразования энергии солнечных элементов, вызванное фторированием полимера, изменением боковых цепей полимера и наполнением ловушек добавками растворителей. Некоторые характеристики гибридных P3HT:CdSe солнечных элементов также анализируются с помощью этой модели. 
 
Publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
 
Contributor —
—
 
Date 2016-11-03
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://doklady.belnauka.by/jour/article/view/357
 
Source Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus; Том 60, № 5 (2016); 76-82
Доклады Национальной академии наук Беларуси; Том 60, № 5 (2016); 76-82
0002-354X
 
Language rus
 
Relation http://doklady.belnauka.by/jour/article/view/357/358
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).