Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження
The electron transport layer (ETL) material plays a crucial role in determining the device efficiency and stability of organic solar cells (OSCs). Tin oxide (SnO2) semiconductor is commonly used as ETL in organic solar cells and recently has attracted significant attention. In this paper SnO2 partic...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/743 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543961335726080 |
|---|---|
| author | Al-Hamdany, Faris M.A. Sulaiman, Abdulkhaliq A. Alabdullah, Abdullah I.M. |
| author_facet | Al-Hamdany, Faris M.A. Sulaiman, Abdulkhaliq A. Alabdullah, Abdullah I.M. |
| author_sort | Al-Hamdany, Faris M.A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-19T09:15:10Z |
| description | The electron transport layer (ETL) material plays a crucial role in determining the device efficiency and stability of organic solar cells (OSCs). Tin oxide (SnO2) semiconductor is commonly used as ETL in organic solar cells and recently has attracted significant attention. In this paper SnO2 particles deposited by pulsed laser deposition (PLD) are used as ETL layer in inverted organic solar cells with structure (FTO/SnO2/PTB7-Th:O-IDTBR/ MoO3/Ag). The characterizations of cell using the Ossila Solar Cell I-V Test System have been investigated as well as the structural properties of SnO2 thin film using a Field emission scanning electron microscope (FESEM), The atomic force microscopy (AFM) and X-ray spectrum have been also investigated. It has been found that the Power conversion efficiency (PCE) of solar cell is 15.08 %. The stability was measured for 30 min with continuous illumination under the ambient air conditions, it was decreasing gradually over the illumination period to about half initial value of efficiency. The FESEM images and XRD spectrum show that the films were crystalline. The XRD spectrum shows the presence of several peaks belonging to SnO2 nanoparticles. The optical properties of SnO2 film indicate the increase in the transmittance and refractive index spectrum, while the absorbance spectrum decreases, the maximum absorbance was observed at 320 nm wavelength and the optical energy gap record about 3.1 eV and the grain size for SnO2 reported around 20–60 nm. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:29Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-743 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-24T17:45:57Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7432025-06-19T09:15:10Z Study of the performance of organic solar cells using SnO2 nanoparticles as electron transport layer growth by pulsed laser deposition Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження Al-Hamdany, Faris M.A. Sulaiman, Abdulkhaliq A. Alabdullah, Abdullah I.M. organic solar cell SnO2 electron transport layer pulsed laser deposition solar cell characterization stability Органічний сонячний елемент SnO2 транспортний шар електронів імпульсне лазерне осадження характеристики сонячних елементів стабільність The electron transport layer (ETL) material plays a crucial role in determining the device efficiency and stability of organic solar cells (OSCs). Tin oxide (SnO2) semiconductor is commonly used as ETL in organic solar cells and recently has attracted significant attention. In this paper SnO2 particles deposited by pulsed laser deposition (PLD) are used as ETL layer in inverted organic solar cells with structure (FTO/SnO2/PTB7-Th:O-IDTBR/ MoO3/Ag). The characterizations of cell using the Ossila Solar Cell I-V Test System have been investigated as well as the structural properties of SnO2 thin film using a Field emission scanning electron microscope (FESEM), The atomic force microscopy (AFM) and X-ray spectrum have been also investigated. It has been found that the Power conversion efficiency (PCE) of solar cell is 15.08 %. The stability was measured for 30 min with continuous illumination under the ambient air conditions, it was decreasing gradually over the illumination period to about half initial value of efficiency. The FESEM images and XRD spectrum show that the films were crystalline. The XRD spectrum shows the presence of several peaks belonging to SnO2 nanoparticles. The optical properties of SnO2 film indicate the increase in the transmittance and refractive index spectrum, while the absorbance spectrum decreases, the maximum absorbance was observed at 320 nm wavelength and the optical energy gap record about 3.1 eV and the grain size for SnO2 reported around 20–60 nm. Матеріал шару транспортування електронів (ETL) відіграє вирішальну роль у визначенні ефективності та стабільності пристроїв органічних сонячних елементів (OSC). Напівпровідник на основі оксиду олова (SnO2) зазвичай використовується як ETL в органічних сонячних елементах (OSC) і останнім часом привернув значну увагу. У цій статті частинки SnO2, осаджені за допомогою імпульсного лазерного осадження (PLD), використовуються як шар ETL в інвертованих органічних сонячних елементах зі структурою (FTO/SnO2/PTB7-Th:O-IDTBR/MoO3/Ag). Досліджені характеристики елемента за допомогою тестової системи Ossila Solar Cell I-V, а також структурні властивості тонкої плівки SnO2 за допомогою скануючого електронного мікроскопа (FESEM), атомно-силової мікроскопії (AFM) і рентгенівської спектроскопії. Було встановлено, що ефективність перетворення енергії (PCE) сонячної батареї становить 15.08 %. Стабільність вимірювали протягом 30 хвилин при безперервному освітленні на повітрі, вона поступово знижувалася протягом періоду освітлення приблизно до половини початкового значення ефективності. Зображення FESEM і XRD-спектр показують, що плівки були кристалічними. XRD-спектр показує наявність кількох піків, що належать наночастинкам SnO2. Оптичні властивості плівки SnO2 вказують на збільшення спектра коефіцієнта пропускання та показника заломлення, у той час як спектр поглинання зменшується, максимальне поглинання спостерігалося при довжині хвилі 320 нм, оптичний енергетичний проміжок становив близько 3.1 еВ, а розмір зерен для SnO2, становить приблизно 20–60 нм. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2024-11-23 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/743 10.15407/hftp15.04.456 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 15 No. 4 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 456-466 Химия, физика и технология поверхности; Том 15 № 4 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 456-466 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 15 № 4 (2024): Хімія, фізика та технологія поверхні; 456-466 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp15.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/743/761 Copyright (c) 2024 Faris M.A. Al-Hamdany, Abdulkhaliq A. Sulaiman, Abdullah I.M. Alabdullah |
| spellingShingle | Органічний сонячний елемент SnO2 транспортний шар електронів імпульсне лазерне осадження характеристики сонячних елементів стабільність Al-Hamdany, Faris M.A. Sulaiman, Abdulkhaliq A. Alabdullah, Abdullah I.M. Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| title | Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| title_alt | Study of the performance of organic solar cells using SnO2 nanoparticles as electron transport layer growth by pulsed laser deposition |
| title_full | Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| title_fullStr | Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| title_full_unstemmed | Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| title_short | Дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок SnO2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| title_sort | дослідження роботи органічних сонячних елементів з використанням наночастинок sno2 для наростання електронного транспортного шару шляхом імпульсного лазерного осадження |
| topic | Органічний сонячний елемент SnO2 транспортний шар електронів імпульсне лазерне осадження характеристики сонячних елементів стабільність |
| topic_facet | organic solar cell SnO2 electron transport layer pulsed laser deposition solar cell characterization stability Органічний сонячний елемент SnO2 транспортний шар електронів імпульсне лазерне осадження характеристики сонячних елементів стабільність |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/743 |
| work_keys_str_mv | AT alhamdanyfarisma studyoftheperformanceoforganicsolarcellsusingsno2nanoparticlesaselectrontransportlayergrowthbypulsedlaserdeposition AT sulaimanabdulkhaliqa studyoftheperformanceoforganicsolarcellsusingsno2nanoparticlesaselectrontransportlayergrowthbypulsedlaserdeposition AT alabdullahabdullahim studyoftheperformanceoforganicsolarcellsusingsno2nanoparticlesaselectrontransportlayergrowthbypulsedlaserdeposition AT alhamdanyfarisma doslídžennârobotiorganíčnihsonâčnihelementívzvikoristannâmnanočastinoksno2dlânarostannâelektronnogotransportnogošarušlâhomímpulʹsnogolazernogoosadžennâ AT sulaimanabdulkhaliqa doslídžennârobotiorganíčnihsonâčnihelementívzvikoristannâmnanočastinoksno2dlânarostannâelektronnogotransportnogošarušlâhomímpulʹsnogolazernogoosadžennâ AT alabdullahabdullahim doslídžennârobotiorganíčnihsonâčnihelementívzvikoristannâmnanočastinoksno2dlânarostannâelektronnogotransportnogošarušlâhomímpulʹsnogolazernogoosadžennâ |