Ruggedization and performance-degradation analysis of inverted organic solar cells by the control of inorganic-organic hetero interface

通过无机-有机异质界面控制的倒置有机太阳能电池的加固和性能退化分析

• 批准号: 21686011
• 负责人: KUWABARA Takayuki
• 金额: $ 15.14万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686011/
• 关键词: 太陽電池; 長寿命化; エネルギー効率; 有機薄膜太陽電池; 劣化機構; 耐久性向上; 交流インピーダンス; 耐久性

In this research, we aim to analysis the degradation mechanism for inverted polymer solar cells and to fabricate the high durable polymer solar cell in air.The relationship between the morphology of a P3HT : PCBM photoactive layer and performance of its bulk-heterojunction polymer solar cells was investigated. AC impedance spectroscopy, carrier mobility measurements and AFM observation of the photoactive layer surface revealed that the degradation of the polymer solar cell was caused by the initial well-connected network within the P3HT : PCBM layer changing to a morphology. Following this result, we achieved to fabricate the high durable polymer solar cell which almost maintains the maximum PCE under continuous light irradiation for 100 h in air. In addition, the performance of the sealed cells was almost constant in open field test for 1 year under continuous light irradiation.

在本研究中，我们旨在分析倒置聚合物太阳能电池的降解机理，并在空气中制备高耐用的聚合物太阳能电池。研究了P3HT: PCBM光活性层的形貌与其体积异质结聚合物太阳能电池性能的关系。光活性层表面的交流阻抗谱、载流子迁移率测量和原子力显微镜观察表明，聚合物太阳能电池的降解是由于P3HT: PCBM层内初始良好连接的网络改变为形态引起的。根据这一结果，我们成功地制造了高耐用的聚合物太阳能电池，该电池在空气中连续光照射100小时后几乎保持最大PCE。此外，在连续光照射1年的开场试验中，密封细胞的性能几乎不变。

项目成果

Preparation of chemical bath deposited titanium oxide for its application in inverted bulk-heterojunction polymer solar cells

化学浴沉积二氧化钛的制备及其在倒置本体异质结聚合物太阳能电池中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Kuwabara;T. Yamaguchi;K. Takahashi
• 通讯作者: K. Takahashi

ショットキー障壁ダイオードを用いた酸化亜鉛薄膜の電気特性評価

使用肖特基势垒二极管评估氧化锌薄膜的电性能

• 发表时间: 2010
• 作者: 菅野円隆;内田淳史;燈明泰成;小森香津枝,中島知昭,桑原貴之,山口孝浩,高橋光信
• 通讯作者: 小森香津枝,中島知昭,桑原貴之,山口孝浩,高橋光信

フレキシブル逆型有機薄膜太陽電池のための酸化亜鉛電子捕集層の検討

柔性倒置有机薄膜太阳能电池氧化锌电子捕获层的研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 燈明泰成;M. A. S. Akanda;坂真澄;渡邉清鋭;中島知昭,桑原貴之,山口孝浩,高橋光信
• 通讯作者: 中島知昭,桑原貴之,山口孝浩,高橋光信

Improvement of formation process of organic active layer in inverted type polymer solar cells using amorphous titanium oxide as electron collection layer

非晶态氧化钛作为电子收集层倒置型聚合物太阳能电池有机活性层形成工艺的改进

• 发表时间: 2009
• 作者: Takayuki Kuwabara^*;Takahiro Yamaguchi;Kohshin Takahashi
• 通讯作者: Kohshin Takahashi

Flexible inverted polymer solar cells with a sol-gel derived amorphous titanium oxide as an electron collection electrode

以溶胶-凝胶衍生的无定形氧化钛作为电子收集电极的柔性倒置聚合物太阳能电池

• 发表时间: 2011
• 作者: I. Sasajima;T. Kuwabara;T. Yamaguchi;K. Takahashi
• 通讯作者: K. Takahashi