Studium nových materiálů pro organické solární články

Abstract

Tato práce se zaměřuje na semi-transparentní organické solární články (ST-OSČ) využívající nových modifikací diketopyrroloindolu (DPI) jako donorů v aktivní vrstvě. V rámci rešerše byly studovány základní principy funkce ST-OSČ a nové metody úpravy molekulární struktury donorů a akceptorů se zaměřením na zvýšení účinnosti a posun absorpce do oblasti blízké infračervenému spektru (NIR). V experimentální části jsou popsány metody využité ke studiu nových materiálů a přípravě solárních článků. Studované materiály prokázaly schopnost tvorby excitonů, špatná struktura tenkých vrstev měla však za následek znemožnění separace a transferu nosičů náboje. Články připravené s modifikací DPI v aktivní vrstvě měly i přes hodnoty napětí srovnatelné s referencemi velmi nízké hustoty proudu, což způsobilo téměř nulovou účinnost.

This work focuses on semi-transparent organic solar cells (ST-OSCs) utilizing novel materials based on diketopyrolloindole as donor components in the active layer. The research explored the fundamental principles of ST-OSCs operation and investigates new methods for modifying the molecular structure of donors and acceptors with focus on increasing efficiency and shifting absorption toward the near-infrared (NIR) region. The experimental part describes the methods used for the characterization of these novel materials and preparation of solar cells. The studied materials showed the ability of exciton formation; however poor structure of their thin films resulted in the inability to separate and transfer charge carriers. Despite having voltage values comparable to the references prepared, cells containing the novel materials showed nearly no current density resulting in almost zero efficiency.