Novel Strategies to Improve the Efficiency and Stability of Binary-Based Organic Photovoltaic Devices

Author

Abdelghafar, Enas Moustafa Mohamed

Director

Marsal Garví, Luis Francisco

Date of defense

2023-02-24

Pages

270 p.



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica

Abstract

The power conversion efficiency (PCE) of organic solar cells (OPVs) has been promptly improved once emerging the recently developed non-fullerene small-molecules acceptors (NFAs), approaching PCE of 20%. This remarkable increase in the power conversion efficiencies was due to the significant enhancement in the light absorption along with diminishing the energy losses, particularly upon minimizing the trade-off behavior between voltage loss and charge generation in nonfullerene organic solar cells (NF–OPVs). Despite the efficiency, long lization of OPVs. Severalstrategies have been investigated to understand the intrinsic photo-degradation mechanism in order to overcome this recent demanding subject. Some of these avenues concern the stability of the bulk-heterojunction photoactive blend microstructure through additives modifications to tune the properties of the photo-active layer.In this thesis, we combined the interfacial engineering, morphology control, and third component strategies to improve the OPV devices performance and stability. First, we conducted an intermittent spray pyrolysis approach to deposit the ZnO interfacial layers in fullerene based inverted OPVs. It significantly enhanced the interface morphology, resulting in remarkable stability behaviour of the sprayed devices. Then, we focused on optimizing the blend morphology based on the NFOPV devices through additives and thermal treatment.

Keywords

Organic Photovoltaics; Thermal treatment; Spray pyrolysis

Subjects

6 - Applied Sciences. Medicine. Technology; 62 - Engineering. Technology in general; 621.3 Electrical engineering

Knowledge Area

Ciències

Documents

TESIS.pdf

20.75Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)