Fotogenerace náboje v organických polovodičích

Abstract

S nástupem komerční výroby organických solárních článků roste i zájem o detailní poznání základních elektronových procesů souvisejících s fotogenerací náboje, které umožní dosáhnout vyšší účinnosti fotovoltaické konverze. Tato práce se zabývá studiem fotogenerace nosičů náboje v organických polovodičích, především v -konjugovaných polymerních materiálech. První část práce popisuje současné poznatky o fotogeneraci nosičů náboje v polymerních solárních článcích. Následuje experimentální a výsledková část, která se věnuje studiu polymerních solárních článků připravených z elektron donorních polymerů MDMO-PPV, Tg-PPV, PCDTBT a PCBTDPP a elektron akceptorních derivátů fullerenu PC60BM a PC70BM. Výsledky práce jsou rozděleny do tří hlavních částí: 1) studium přenosu náboje mezi elektron donorním a elektron akceptorním materiálem optickými metodami, 2) studium přenosu náboje mezi elektron donorním a elektron akceptorním materiálem optoelektrickými metodami a 3) vývoj organických solárních článků na flexibilních substrátech, zabývající se z velké části depozičními metodami tenkých vrstev funkčních materiálů.The interest in the detail knowledge about elementary electronic processes during photogeneration of charge carriers, which allow achieving higher efficiency of organic solar cells, grows with advent of the commercial organic solar cells production. The thesis is focused on study of photogeneration of charge carriers in organic semiconductors, especially in -conjugated polymer materials. First part of the thesis summarized state of the art in studies of photogeneration of charge carriers in polymer solar cells. Subsequent experimental and results part are focused on study of polymeric solar cells prepared from electron donor polymers MDMO-PPV, Tg-PPV, PCDTBT and PCBTDPP and electron acceptor derivates of fullerenes PC60BM and PC70BM. Results of the thesis are divided in tree main parts: 1) study of charge transfer between electron donor and electron acceptor materials by optical methods, 2) study of charge transfer between electron donor and electron acceptor materials by optoelectrical methods and 3) development of organic solar cells on flexible substrates. The last part is focused largely on deposition methods of active materials thin layer.