|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Спектральная методика измерения эффективности органических фотоэлементовдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Бруевич Владимир Васильевич, Труханов Василий Андреевич
- Автор: Гаврик Алексей Юрьевич
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2012
- Аннотация: Прогресс в области органической фотовольтаики, характеризующийся быстрым ростом эффективности лучших лабораторных фотоэлементов (ФЭ), требует применения лабораторной методики, позволяющей точно измерить коэффициент полезного действия (КПД) ФЭ. Применение общепринятой методики измерения КПД, основанной на сравнении с опорным кремниевым ФЭ, для исследования органических ФЭ, отличающихся от кремниевых по ряду характеристик (прежде всего, спектру чувствительности), может привести к некорректному результату. В работе предложена спектральная методика измерения фотоэлектрических параметров органических ФЭ для расчёта коэффициента полезного действия (КПД). Предложенная методика используется для определения эффективности полимерных, гибридных и фотоэлектрохимических солнечных ФЭ. В рамках работы был проведён анализ используемых в современных лабораториях методик измерения КПД органических ФЭ, в основе которых лежит сравнение исследуемого образца с опорным, обсуждаются недостатки этих методик. Предложена методика, использующая вместо опорного образца калиброванный спектрометр, что позволяет определять эффективность различных типов ФЭ, независимо от их спектра чувствительности. Методика предполагает измерения спектра интенсивности излучения имитатора Солнца, внешней квантовой эффективности (ВКЭ) исследуемого образца, с учётом которых происходит последующая настройка имитатора Солнца и расчёт КПД. Также была разработана установка, позволяющая производить требуемые методикой измерения (спектр интенсивности излучения светового источника, ВКЭ). Проведены тестовые измерения и расчёты КПД согласно предложенной методике для различных типов ФЭ: полимерно-фуллереновых на основе различных полимеров; гибридного на основе цинк-фталоцианина и оксида цинка; фотоэлектрохимического. Образцы различных типов существенно отличаются по спектральным свойствам и по величине КПД, что позволило на их примере продемонстрировать универсальность спектральной методики. Для сравнения были проведены расчёты КПД согласно наиболее популярной методике. Разработанная спектральная методика позволяет провести количественный анализ источников измерительной погрешности. В работе рассчитана погрешность определения эффективности полимерного солнечного ФЭ, которая составила менее 4%.
- Добавил в систему: Труханов Василий Андреевич