Příprava tenkovrstvých systémů pro semitransparentní solární články

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá vývojem a charakterizací transparentních elektrod pro použití v semitransparentních organických solárních článcích (ST-OSC). V rešeršní části jsou popsány principy fungování organických solárních článků, jejich architektury a přehled materiálů vhodných pro transparentní elektrody. V experimentální části byly připraveny tenké vrstvy stříbrných nanodrátků (AgNW), oxidu cíničitého (SnO) a oxidu zinečnatého (ZnO) metodou spin coatingu. Jednotlivé vrstvy byly hodnoceny z hlediska tloušťky, elektrické vodivosti a optických vlastností pomocí profilometrie, čtyřbodového měření a UV-Vis spektrometrie. AgNW prokázaly výbornou vodivost i propustnost, ale problémy s disperzí omezily jejich praktické využití. ZnO vykazovalo nedostatečnou elektrickou vodivost, proto nebylo použity pro přípravu ST-OSC. Jako nejvhodnější materiál se ukázalo SnO, které bylo použito při přípravě funkčních ST-OSC, jejichž parametry byly porovnány s referenčními články. Výsledky ukazují potenciál SnO jako transparentní elektrody, i když s mírně sníženou účinností oproti referenci.

This bachelor thesis deals with the development and characterization of transparent electrodes for use in semitransparent organic solar cells (ST-OSC). The research section describes the principles of organic solar cells function, their architectures and a review of materials suitable for transparent electrodes. In the experimental part, thin films of silver nanowires (AgNW), tin oxide (SnO) and zinc oxide (ZnO) were prepared by spin coating method. The individual layers were evaluated in terms of thickness, electrical conductivity and optical properties using profilometry, four-point measurement and UV-Vis spectrometry. AgNWs showed excellent conductivity and transmittance, but dispersion problems limited their practical application. ZnO exhibited poor electrical conductivity, so they were not used for the preparation of ST-OSC. SnO proved to be the most suitable material and was used in the preparation of functional ST-OSCs, whose parameters were compared with reference cells. The results show the potential of SnO as a transparent electrode, albeit with a slightly reduced efficiency compared to the reference.