6 Haziran 2010 Pazar
5 Haziran 2010 Cumartesi
4 Haziran 2010 Cuma
3 Haziran 2010 Perşembe
www.polimerler.com-Uygulamalar-Organik Güneş Pilleri
www.polimerler.com-Uygulamalar-Organik Güneş Pilleri ORGANİK ELEKTRONİK
ARAŞTIRMA GRUBU
Ana Sayfa
Araştırmalar
Uygulamalar
Grup Çalışanları
Linkler
Projeler
Laboratuarlar
Yayınlar
İletişim
Haberler
English
Oranik Güneş Pilleri
Organik güneş pili sandaviç şeklinde ince film organik yarıiletken arasında farklı work functionlara sahip iki elektrod ile yapılabilir. Work function, materyaldan bir elektronu çekmek için gerekli enerji miktarıdır. Böyle diod yapıldığında, düşük-work-function metal akışıdan yüksek-work-function metaline Fermi düzeylerine kadar elektronlar, yapı boyunca eşitlenilirler. Bu, yarı iletken içinde var olan elektrik alanını düzenler. Organik yarı iletken, ışığı yuttuğunda, elektronlar, iletken bandında oluşturulurlar ve holler (pozitif yük taşıyıcıları), valans bandında oluşturulurlar. Böylece, prensip olarak, içinde var olan elektrik alanı, ışıkla üretilen elektronları düşük-work-functıon elektroduna yüksek-work-functıon elektroduna çekebilir . Yani yük taşıyıcıları kimyasal potansiyel farkla sürülen anot ve katoda taşınırlar . Bu şekilde akım ve voltaj üretilir.
Bir enerji dönüşüm cihazı olarak verimlilik önemli bir parametredir. Cihazların verimini yükseltmek için maddelerin yutma katsayıları uyarma ayırma oranları ve yük taşıyıcısı oynaklığı gibi birçok durumlar göz önünde bulundurulmalıdır. Her şeyden önce uyarımlar oluşturabilmek için aktif tabakanın gelen fotonları mümkün olduğu kadar yutmalıdır. Aktif tabakanın kalınlığı birçok polimerin düşük yük taşıyıcı hareketliliğiyle kısıtlanmışsa da tipik olarak birkaç yüz nanometre mertebesinde olabilir . Bu nedenle güneş spektrumluyla uyumlu aktif katmanın yutma spektrumu ve 100–200 nm lik ince filmlerdeki solar radyasyon yutmasının maksimize edilmesi izlenmesi gereken önemli bir konudur. Bununla beraber 2 eV un üstündeki bant aralıklı polimerler sadece ulturaviyole (uv) radyasyonu görünür bölgedeki yeşil bölgeyi yutarlar . Uzun dalga uzunluklarındaki (>600nm) radyasyon diyotlardan geçer ve bu foton akımına azda olsa yardımcı olur ki bu solar fotonların yaklaşık %80 inin kullanılmadığı anlamına gelir. Düşük bant aralıklı polimerlerden yapılan güneş pilleri daha önce çalışılmıştır . Genel olarak düşük bant aralığına dayalı güneş pilleri uzun dalga boylu fotonların yutulmasında düşük foto voltaj verilir. Çeşitli bant aralıklarda bir grup değişik polyfluorne kopolimerler sentezlenmişlerdir ve bu kopolimerlerin bazılarına dayalı güneş pilleri 1 V luk etkileyici bir foto voltaj sergilemişlerdir. Organik güneş pillerinin geleceği çok parlaktır. Yukarıda bahsedilen işlemleri optimize ederek yüzde 20’lik bir verim elde edilebilir.
Organik Güneş Pili Yapımı
Polimer güneş pilleri, biri gelen ışığı geçirmesi için geçirgen elektrot olmak üzere iki elektrot arasındaki aktif bir tabaka yerleştirerek yapılır. Aktif tabaka genellikle, farklı elektron ilgileri olan iki maddeden meydana gelir. Aktif tabaka bileşimi polimer/polimer veya polimer/ molekül olabilir. Burada bir madde daha düşük elektron ilgisi ile elektron vericisi gibi ve diğer madde, yüksek elektron ilgileri ile elektron alıcısı gibi davranır. Aktif tabakanın geometrisi ya tek karışım ya da ikili karışım şeklindedir. Polimer güneş pilleri üç temel sürece dayanır. Bunlar: yaratıcı uyarma, ayrıştırıcı uyarma ve serbest yük taşıyıcı toplamadır. İlk olarak gelen ışık emilerek uyarımlar aktif katman içinde oluşturulur. Sonra uyarımlar aktif tabakada yayılırlar ve serbest yük taşıyıcıları oluşturmak için farklı elektron ilgili iki madde arasındaki ara yüzde ayrışırlar ve son olarak yük taşıyıcıları kimyasal potansiyel farkla sürülen anot ve katoda taşınırlar. (Brabec, at al, 2001)
Yarı iletken polimeri ITO (indium thin oxide) üzerine kaplayıp polimer üzerinden Al,Ag veya Au kontak alınarak yapılan piller en temel pillerdir.
Güneş pillerinde kullanılan bazı polimerler
| Ana Sayfa | Uygulamalar | Organik Güneş Pilleri | OLED | Elektrokromik Cihazlar | Holografi | Organik Transistörler | Grup Çalışanları | Linkler | Projeler | Laboratuarlar | Haberler |
| Araştırmalar | İletken Polimerler | Non-Lineer Optik | Korozyon | Dielektrik Spektroskopisi | İn Situ ESR | Işık Saçılması | Yayınlar | İletişim | Sıvı Kristaller | Yapay Sinir Ağları | English |
Copyright © 2008 GYTE. Organik Elektronik Araştırma Grubu. Tüm Hakları Saklıdır... Site Yöneticisi (admin) : ahmetdemir@gyte.edu.tr
ARAŞTIRMA GRUBU
Ana Sayfa
Araştırmalar
Uygulamalar
Grup Çalışanları
Linkler
Projeler
Laboratuarlar
Yayınlar
İletişim
Haberler
English
Oranik Güneş Pilleri
Organik güneş pili sandaviç şeklinde ince film organik yarıiletken arasında farklı work functionlara sahip iki elektrod ile yapılabilir. Work function, materyaldan bir elektronu çekmek için gerekli enerji miktarıdır. Böyle diod yapıldığında, düşük-work-function metal akışıdan yüksek-work-function metaline Fermi düzeylerine kadar elektronlar, yapı boyunca eşitlenilirler. Bu, yarı iletken içinde var olan elektrik alanını düzenler. Organik yarı iletken, ışığı yuttuğunda, elektronlar, iletken bandında oluşturulurlar ve holler (pozitif yük taşıyıcıları), valans bandında oluşturulurlar. Böylece, prensip olarak, içinde var olan elektrik alanı, ışıkla üretilen elektronları düşük-work-functıon elektroduna yüksek-work-functıon elektroduna çekebilir . Yani yük taşıyıcıları kimyasal potansiyel farkla sürülen anot ve katoda taşınırlar . Bu şekilde akım ve voltaj üretilir.
Bir enerji dönüşüm cihazı olarak verimlilik önemli bir parametredir. Cihazların verimini yükseltmek için maddelerin yutma katsayıları uyarma ayırma oranları ve yük taşıyıcısı oynaklığı gibi birçok durumlar göz önünde bulundurulmalıdır. Her şeyden önce uyarımlar oluşturabilmek için aktif tabakanın gelen fotonları mümkün olduğu kadar yutmalıdır. Aktif tabakanın kalınlığı birçok polimerin düşük yük taşıyıcı hareketliliğiyle kısıtlanmışsa da tipik olarak birkaç yüz nanometre mertebesinde olabilir . Bu nedenle güneş spektrumluyla uyumlu aktif katmanın yutma spektrumu ve 100–200 nm lik ince filmlerdeki solar radyasyon yutmasının maksimize edilmesi izlenmesi gereken önemli bir konudur. Bununla beraber 2 eV un üstündeki bant aralıklı polimerler sadece ulturaviyole (uv) radyasyonu görünür bölgedeki yeşil bölgeyi yutarlar . Uzun dalga uzunluklarındaki (>600nm) radyasyon diyotlardan geçer ve bu foton akımına azda olsa yardımcı olur ki bu solar fotonların yaklaşık %80 inin kullanılmadığı anlamına gelir. Düşük bant aralıklı polimerlerden yapılan güneş pilleri daha önce çalışılmıştır . Genel olarak düşük bant aralığına dayalı güneş pilleri uzun dalga boylu fotonların yutulmasında düşük foto voltaj verilir. Çeşitli bant aralıklarda bir grup değişik polyfluorne kopolimerler sentezlenmişlerdir ve bu kopolimerlerin bazılarına dayalı güneş pilleri 1 V luk etkileyici bir foto voltaj sergilemişlerdir. Organik güneş pillerinin geleceği çok parlaktır. Yukarıda bahsedilen işlemleri optimize ederek yüzde 20’lik bir verim elde edilebilir.
Organik Güneş Pili Yapımı
Polimer güneş pilleri, biri gelen ışığı geçirmesi için geçirgen elektrot olmak üzere iki elektrot arasındaki aktif bir tabaka yerleştirerek yapılır. Aktif tabaka genellikle, farklı elektron ilgileri olan iki maddeden meydana gelir. Aktif tabaka bileşimi polimer/polimer veya polimer/ molekül olabilir. Burada bir madde daha düşük elektron ilgisi ile elektron vericisi gibi ve diğer madde, yüksek elektron ilgileri ile elektron alıcısı gibi davranır. Aktif tabakanın geometrisi ya tek karışım ya da ikili karışım şeklindedir. Polimer güneş pilleri üç temel sürece dayanır. Bunlar: yaratıcı uyarma, ayrıştırıcı uyarma ve serbest yük taşıyıcı toplamadır. İlk olarak gelen ışık emilerek uyarımlar aktif katman içinde oluşturulur. Sonra uyarımlar aktif tabakada yayılırlar ve serbest yük taşıyıcıları oluşturmak için farklı elektron ilgili iki madde arasındaki ara yüzde ayrışırlar ve son olarak yük taşıyıcıları kimyasal potansiyel farkla sürülen anot ve katoda taşınırlar. (Brabec, at al, 2001)
Yarı iletken polimeri ITO (indium thin oxide) üzerine kaplayıp polimer üzerinden Al,Ag veya Au kontak alınarak yapılan piller en temel pillerdir.
Güneş pillerinde kullanılan bazı polimerler
| Ana Sayfa | Uygulamalar | Organik Güneş Pilleri | OLED | Elektrokromik Cihazlar | Holografi | Organik Transistörler | Grup Çalışanları | Linkler | Projeler | Laboratuarlar | Haberler |
| Araştırmalar | İletken Polimerler | Non-Lineer Optik | Korozyon | Dielektrik Spektroskopisi | İn Situ ESR | Işık Saçılması | Yayınlar | İletişim | Sıvı Kristaller | Yapay Sinir Ağları | English |
Copyright © 2008 GYTE. Organik Elektronik Araştırma Grubu. Tüm Hakları Saklıdır... Site Yöneticisi (admin) : ahmetdemir@gyte.edu.tr
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)