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Erschienen in: Journal of Materials Science 7/2013

01.04.2013 | Energy Materials & Thermoelectrics

Study of the microstructure of inkjet-printed P3HT:PCBM blend for photovoltaic applications

verfasst von: Pasquale Morvillo, Immacolata Angelica Grimaldi, Rosita Diana, Fausta Loffredo, Fulvia Villani

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 7/2013

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Abstract

Recently, great interest has been devoted to cost-effective alternative energy sources such as organic solar cells because of the mechanical flexibility and the versatility of chemical structure, the low cost of fabrication, and ease of processing. As regards this last point, the possibility to deposit organic materials from solutions at low temperatures makes them employable for fabricating printed solar cells by direct printing methods. In this study, we used the inkjet-printing technology to deposit P3HT blends with various fullerene acceptors ([60]PCBM, [70]PCBM and bis[60]PCBM) dissolved in single solvents, 1,2-dichlorobenzene (DCB) and chlorobenzene (CB), and their mixtures. After optimizing the printing parameters (printhead speed, drop emission frequency, and substrate temperature), the effect of the solvents on the morphology of the photoactive layers was analyzed through Raman spectroscopy and atomic force microscopy. Polymer solar cells with the structure glass/ITO/PEDOT:PSS/blend/Ca/Al were fabricated and characterized by current–voltage (I–V) measurements under 100 mW/cm2 AM 1.5G illumination. A comparative study of the performances of the devices was performed based on three different fullerene derivatives, correlating them to the microstructure of the printed blend films. The optimal devices were obtained when the blend films were deposited from a mixture of DCB:CB 4:1 by volume: this was in agreement with the most favorable morphology of these films.

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Metadaten
Titel
Study of the microstructure of inkjet-printed P3HT:PCBM blend for photovoltaic applications
verfasst von
Pasquale Morvillo
Immacolata Angelica Grimaldi
Rosita Diana
Fausta Loffredo
Fulvia Villani
Publikationsdatum
01.04.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 7/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6923-z

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