Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi

Semih Yurtdaş; Mustafa Can; Mustafa Karaman; Cem Tozlu

EN TR

Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi

Abstract

Organik güneş hücrelerinin performansları üzerinde yüzey modifikasyonu ve metal nanopartiküller önemli bir rol oynamaktadır. Tek tabaka kendiliğinden organize olan (self assembly monolayer, SAM) organik malzemeler ucuz ve kolay uygulanabilir olmaları nedenleriyle diğer yüzey uygulama tekniklerine alternatif bir malzemelerdir. Metal nanopartiküllerin organik güneş hücrelerinde uygulama alanlarının geliştirilmesi son yıllarda önemli bir başlık haline gelmiştir. Bu çalışmada, sol-jel yöntemi ile sentezlenen TiO₂ elektrot yapısına Ag np’ler katkılanmış ve Ag-/TiO₂ yüzeyi SAM molekülü ile modifiye edilerek yeni bir tür elektrot tasarlanmıştır. TiO₂ elektrotlu güneş hücresinde elde edilen verimlilik değeri % 2,25 iken, bu çalışmada tasarlanan Ag-TiO₂/SAM elektrot yapısından elde edilen güneş hücre verimliliği % 2,84 olarak bulunmuştur.

Keywords

: Ag,Nanopartikül,Kendiliğinden dizilen tek tabaka,TiO2,Sol-Jel

References

[1] Y. He, Z. Li, J. Li, X. Zhang, C. Liu, H. Li, L. Shen, W. Guo ve S. Ruan, "The role of Au nanorods highly efficient inverted low band gap polymer solar cells," Appl. Phys. Lett., vol. 105 no. 223305, pp. 1-5, 2014.
[2] S. Lattante "Electron and Hole Transport Layers: Their Use in Inverted Bulk Heterojunction Polymer Solar Cells," Electronics, vol. 3, no. 1, pp. 132-164, 2014.
[3] R. Po, C. Carbonera, A. Bernardi ve N. Camaioni, "The role of buffer layers in polymer solar cells," Energy Environ. Sci., vol. 4, no. 2, pp. 285-310, 2011.
[4] K. Yuan, L. Chen ve Y. Chen, "In situ photo catalytically heterostructured ZnO-Ag nanoparticle composites as effective cathode – modifying layers for air-processed polymer solar cells," Chem. - Eur. J., vol. 21, no. 33, pp. 11899–11906, 2015.
[5] S. Liu, F. Meng, W. Xie, Z. Zhang, L. Shen, C. Liu, Y. He, W. Guo ve S. Ruan, "Performance improvement of inverted polymer solar cells by dopin Au nanoparticles into TiO2 cathode buffer layer," Appl. Phys. Lett., vol. 103, no. 233303, pp. 1-4, 2013.
[6] W. S. Chung, H. Lee, W. Lee, M. J. Ko, N. G. Park, B. K. Ju ve K. Kim, "Solution processed polymer tandem cell utilizing organic layer coated nano-crystalline TiO2 as interlayer," Org. Electron., vol. 11, no. 4, pp. 521-528, 2010.
[7] C. Waldauf, M. Morana, P. Denk, P. Schilinsky, K. Coakley, S. A. Choulis ve C. J. Brabec, "Highly efficient inverted organic photovoltaics using solution based titanium oxide as electron selective contact," Appl. Phys. Lett., vol. 89, no. 233517, pp. 1-3, 2006.
[8] S. H. Chen, S. H. Chan, Y. T. Lin ve M. C. Wu, "Enhanced power conversion efficiency of perovskite solar cells based mesoscopic Ag-doped TiO2 electron transport layer," Appl. Surf. Sci., vol. 469, pp. 18-26, 2019.
[9] P. Lv, S. C. Chen ve F. Huang, "Controllable phase transformation of titanium dioxide for the high performance polymer solar cells," Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 192, pp. 88–93, 2019.
[10] J. Xiong, B. Yang, C. Zhou, J. Yang, H. Duan, W. Huang, X. Zhang, X. Xia, L. Zhang, H. Huang ve Y. Gao, "Enhanced efficiency and stability of polymer solar cells with TiO2 nanoparticles buffer layer," Org. Electron., vol. 15, no. 4, pp. 835-843, 2014.

[11] C. Tozlu, A. Mutlu, M. Can, A. K. Havare, Ş. Demiç ve S. İçli, "Effect of TiO2 modification with amino-based self-assembled monolayer on inverted organic solar cell," Appl. Surf. Sci., vol. 422, pp. 1129-1138, 2017.
[12] S. Mo ve W. Y. Ching, "Electronic and optical properties of three phases of titanium dioxide: Rutile, anatase, and brookite," Phys. Rev. B, vol. 51, no. 19, pp. 13023-13032, 1995.
[13] Z. Lin, C. Jiang, C. Zhu ve J. Zhang, "Development of inverted organic solar cells with TiO2 interface layer by using low-temperature atomic layer deposition," ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 5, no. 3, pp. 713-718, 2013.
[14] H. L. Gao, X. W. Zhang, Z. G. Yin, S. G. Zhang, J. H. Meng ve X. Liu, "Efficiency enhancement of polymer solar cell by localized surface plasmon of Au nanoparticles," J. Appl. Phys., vol. 114, no. 163102, pp. 1-6, 2013.
[15] M. F. Xu, X. Z. Zhu, X. B. Shi, J. Liang, Y. Jin, Z. K. Wang ve L. S. Liao, "Plasmon resonance enhanced optical absorption in inverted polymer/fullerene solar cells with metal nanoparticle-doped solution-processable TiO2 layer," ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 5, no. 8, pp. 2935−2942, 2013.
[16] S. Li, X. Zhu, B. Wang, Y. Qiao, W. Liu, H. Yang, N. Liu, M. Chen, H. Lu ve Y. Yang, "Influence of Ag Nanoparticles with Different Sizes and Concentrations Embedded in a TiO2 Compact Layer on the Conversion Efficiency of Perovskite Solar Cells," Nanoscale Res. Lett., vol. 13, no. 210, pp. 1-11, 2018.
[17] S. Woo, J. H. Jeong, H. K. Lyu, Y. S. Han ve Y. Kim, "In situ-prepared composite materials of PEDOT:PSS buffer layer-metal nanoparticles and their application to organic solar cells," Nanoscale Res. Lett, vol. 7, no. 641, pp. 1-6, 2012.
[18] T. Zhao, R. Sun, S. Yu, Z. Zhang, L. Zhou, H. Huang ve R. Du, "Size-controlled preparation of silver nanoparticles by a modified polyol method," Colloids Surf., A, vol. 366, no. 1-3, pp. 197-202, 2010.
[19] H. L. Yip, S. K. Hau, N. S. Baek, H. Ma ve A. K. Y. Jen, "Polymer Solar Cells That Use Self-Assembled-Monolayer-Modified ZnO/Metals as Cathodes," Adv. Mater., vol. 20, no. 12, pp. 2376-2382, 2008.
[20] Y. E. Ha, M. Y. Jo, J. Park, Y. C. Kang, S. I. Yoo ve J. H. Kim, "Inverted Type Polymer Solar Cells with Self Assembled Monolayer Treated ZnO," J. Phys. Chem. C, vol. 117, no. 6, pp. 2646-2652, 2013.
[21] S. I. Yoo, T. T. Do, Y. E. Ha, M. Y. Jo, J. Park, Y. C. Kang ve J. H. Kim, "Effect of Self-Assembled Monolayer Treated ZnO on the Photovoltaic Properties of Inverted Polymer Solar Cells", Bull. Korean Chem. Soc., vol. 35, no. 2, pp. 569-574, 2014.
[22] P. Docampo, J. M. Ball, M. Darwich, G. E. Eperon ve H. J. Snaith, “Efficient organometal trihalide perovskite planar-heterojunction solar cells on flexible polymer substrates,” Nat. Commun., vol. 4, no. 2761, pp. 1-6, 2013.
[23] A. Mutlu, M. Can ve C. Tozlu, “Performance improvement of organic solar cell via incorporation of donor type self-assembled interfacial monolayer”, Thin Solid Films, vol. 685, pp. 88-96, 2019.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Semih Yurtdaş
0000-0002-5556-2196
Türkiye

Mustafa Can
0000-0002-1749-8293
Türkiye

Mustafa Karaman This is me
0000-0001-8987-4246
Türkiye

Cem Tozlu ^*
0000-0003-4192-5512
Türkiye

Publication Date

January 31, 2020

Submission Date

October 10, 2019

Acceptance Date

January 10, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 1

IZ

https://izlik.org/JA45TY74SX

APA

Yurtdaş, S., Can, M., Karaman, M., & Tozlu, C. (2020). Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi. Duzce University Journal of Science and Technology, 8(1), 1058-1071. https://izlik.org/JA45TY74SX

AMA

1.Yurtdaş S, Can M, Karaman M, Tozlu C. Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi. DUBİTED. 2020;8(1):1058-1071. https://izlik.org/JA45TY74SX

Chicago

Yurtdaş, Semih, Mustafa Can, Mustafa Karaman, and Cem Tozlu. 2020. “Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) Ile Modifiye Edilmesi”. Duzce University Journal of Science and Technology 8 (1): 1058-71. https://izlik.org/JA45TY74SX.

EndNote

Yurtdaş S, Can M, Karaman M, Tozlu C (January 1, 2020) Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi. Duzce University Journal of Science and Technology 8 1 1058–1071.

IEEE

[1]S. Yurtdaş, M. Can, M. Karaman, and C. Tozlu, “Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi”, DUBİTED, vol. 8, no. 1, pp. 1058–1071, Jan. 2020, [Online]. Available: https://izlik.org/JA45TY74SX

ISNAD

Yurtdaş, Semih - Can, Mustafa - Karaman, Mustafa - Tozlu, Cem. “Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) Ile Modifiye Edilmesi”. Duzce University Journal of Science and Technology 8/1 (January 1, 2020): 1058-1071. https://izlik.org/JA45TY74SX.

JAMA

1.Yurtdaş S, Can M, Karaman M, Tozlu C. Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi. DUBİTED. 2020;8:1058–1071.

MLA

Yurtdaş, Semih, et al. “Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) Ile Modifiye Edilmesi”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 8, no. 1, Jan. 2020, pp. 1058-71, https://izlik.org/JA45TY74SX.

Vancouver

1.Semih Yurtdaş, Mustafa Can, Mustafa Karaman, Cem Tozlu. Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi. DUBİTED [Internet]. 2020 Jan. 1;8(1):1058-71. Available from: https://izlik.org/JA45TY74SX

Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi

Abstract

Keywords

Polimerik Güneş Hücrelerinde Ag Nanopartikül Katkılı TiO2 Tampon Tabakasının Kendiliğinden Organize Olan Tek Tabaka Moleküller (SAM) ile Modifiye Edilmesi

Abstract

Keywords

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

IZ

Cite