Lithographically defined nano-morphology in polymer-fullerene solar cells towards high efficiency

光刻定义聚合物富勒烯太阳能电池的纳米形态以实现高效率

基本信息

  • 批准号:
    0901759
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-05-15 至 2013-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this research is to develop an optimal morphology of vertically bi-continuous donor and acceptor materials interpenetrating into each other to achieve high efficiency in organic solar cells. This morphology decouples absorption depth from diffusion length, allowing effective exciton diffusion to large interfacial areas as well as vertical charge transport with reduced recombination. Intellectual merit: The proposed nanoimprint lithography with innovative mold technologies provides a practical means with greater precision than currently available techniques to make an optimal solar cell design. The thermal imprinting process can also induce favorable polymer chain alignment and crystallization, leading to higher hole mobility and light absorption. By decoupling absorption depth from diffusion length, a thicker polymer film than in conventional bulk heterojunction devices can be used to enhance light adsorption considerably. This morphology provides a basic nano-platform to study the interrelated polymer properties (crystallinity, mobility, chain orientation, stability, thermal dynamic properties, etc) and their correlation with geometry, imprint temperature, surface effects, and device quantum efficiency. Broader impacts: This study will establish a comprehensive understanding of the effects of heterojunction nano-morphology on material properties and device characteristics, which is transformative to other materials and devices. What may naturally follow is the demonstration of 7-12% PCE in polymer solar cells. This research will be integrated with education through available programs at UTD to provide research opportunities for students. Particularly, this program aims to bring greater nanotechnology exposure to a broad range of individuals including undergraduates and the education community on the whole.
本研究的目的是开发一种最佳形态的垂直双连续的供体和受体材料相互渗透,以实现高效率的有机太阳能电池。 这种形态从扩散长度的吸收深度,允许有效的激子扩散到大的界面区域,以及垂直电荷传输减少复合。智力优点:所提出的具有创新模具技术的纳米压印光刻提供了比当前可用技术具有更高精度的实用手段来进行最佳太阳能电池设计。热压印工艺还可以诱导有利的聚合物链排列和结晶,导致更高的空穴迁移率和光吸收。通过将吸收深度与扩散长度解耦,可以使用比常规体异质结器件中更厚的聚合物膜来显著增强光吸收。这种形态学提供了一个基本的纳米平台,以研究相关的聚合物性质(结晶度,流动性,链取向,稳定性,热动力学性质等)和它们与几何形状,压印温度,表面效应和设备量子效率的相关性。更广泛的影响:这项研究将建立异质结纳米形态对材料性能和器件特性的影响的全面理解,这对其他材料和器件具有变革性。接下来自然会展示聚合物太阳能电池中7-12%的PCE。这项研究将通过UTD现有的课程与教育相结合,为学生提供研究机会。特别是,该计划旨在为包括本科生和整个教育界在内的广泛的个人带来更大的纳米技术接触。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Walter Hu其他文献

Noise suppression with additional reference electrode for time-dependent protein sensing tests with Si nanograting FETs
使用附加参比电极抑制噪声,用于使用硅纳米光栅 FET 进行时间依赖性蛋白质传感测试
Amplified spontaneous emission in nanoimprinted perovskite nanograting metasurface
纳米压印钙钛矿纳米光栅超表面中的放大自发发射
Jet rollable nanoimprint lithography with piezoelectric jetting of resist
采用压电喷射抗蚀剂的喷射可卷纳米压印光刻
Doping fluctuation induced performance variation in SiNW biosensors
掺杂波动引起 SiNW 生物传感器的性能变化
Adhesion Dynamics of Functional Nanoparticles for Targeted Drug Delivery
用于靶向药物递送的功能纳米颗粒的粘附动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Samar Shah;Yaling Liu;Walter Hu;Jinming Gao
  • 通讯作者:
    Jinming Gao

Walter Hu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Walter Hu', 18)}}的其他基金

Partial Support for Student Attendance of The 17th IEEE International Conference on Nanotechnology, July 25-28, 2017, Pittsburgh, PA
部分支持学生参加 2017 年 7 月 25 日至 28 日在宾夕法尼亚州匹兹堡举行的第 17 届 IEEE 国际纳米技术会议
  • 批准号:
    1742986
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Nanowire quantum effect devices for field effect single-molecule DNA sequencing
用于场效应单分子 DNA 测序的纳米线量子效应装置
  • 批准号:
    1606141
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Characterization of Nanosensor Field-Assisted Detection of Biomarkers at Ultralow Concentration
合作研究:超低浓度生物标志物纳米传感器现场辅助检测的表征
  • 批准号:
    1064574
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AIR: PTTP: Si nanoelectronic FemtoSensor as ultrasensitive, label-free, protein based molecular diagnostic platform
AIR:PTTP:硅纳米电子 FemtoSensor 作为超灵敏、无标记、基于蛋白质的分子诊断平台
  • 批准号:
    1127761
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER:Molecular scale electronic biosensor for single molecule sensitivity and high specificity
职业:单分子灵敏度和高特异性的分子级电子生物传感器
  • 批准号:
    0955027
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似海外基金

Epigenetic regulation of pancreatic cancer subtype identity and tumorigenesis by PHF2
PHF2 对胰腺癌亚型识别和肿瘤发生的表观遗传调控
  • 批准号:
    10657989
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
Sequence-defined DNA-based pi-conjugated polymers as cellular transmembrane nano-bioelectronic sensors
序列定义的基于DNA的π共轭聚合物作为细胞跨膜纳米生物电子传感器
  • 批准号:
    566608-2021
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Vanier Canada Graduate Scholarship Tri-Council - Doctoral 3 years
Sequence-defined DNA-based pi-conjugated polymers as cellular transmembrane nano-bioelectronic sensors
序列定义的基于DNA的π共轭聚合物作为细胞跨膜纳米生物电子传感器
  • 批准号:
    566608-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Vanier Canada Graduate Scholarship Tri-Council - Doctoral 3 years
Template synthesis of molecularly well-defined surface modified with nano-rods
纳米棒修饰的分子明确表面的模板合成
  • 批准号:
    19K22199
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
T cell-dependent regulation of microglia demyelinating functions
小胶质细胞脱髓鞘功能的 T 细胞依赖性调节
  • 批准号:
    10332745
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
T cell-dependent regulation of microglia demyelinating functions
小胶质细胞脱髓鞘功能的 T 细胞依赖性调节
  • 批准号:
    10547816
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
Inflammatory B cells defined by TIM-4 in the Alloimmune response
同种免疫反应中 TIM-4 定义的炎症 B 细胞
  • 批准号:
    10214481
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
MDSC Polarization and Helicobacter-Induced Gastric Metaplasia
MDSC 极化和螺杆菌诱导的胃化生
  • 批准号:
    10164764
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
Control of Local CNS Inflammation
控制局部中枢神经系统炎症
  • 批准号:
    10020443
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
Control of Local CNS Inflammation
控制局部中枢神经系统炎症
  • 批准号:
    10460624
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.93万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了