A low-cost and low-temperature processable zinc oxide-polyethylenimine (ZnO:PEI) nano-composite as cathode buffer layer for organic and perovskite solar cells

Recent advances in interfacial engineering of perovskite solar cells

“…The most common approach is to incorporate an additional cathode buffer layer (CBL) between the PCBM ETM layer and the metal cathode. As shown in table 3, a number of materials are employed as the CBL, including (1) modified PCBM [145,148], (2) inorganic materials [143,[149][150][151][152][153], (3) organic compounds [147,[154][155][156][157], (4) functional polymers [146,[158][159][160][161], (5) 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen) [140] and iridium(III) bis(2-methyldibenzo[f,h]quinoxaline)-(acetylacetonate) (Ir(MDQ) 2 -(acac))-doped Bphen [162], and (6) fullerene C 60 and its derivatives [62,144,163,164]. These materials are incorporated into the PCBM/metal interface to lower the work function of the metal (e.g.…”

“…hole blocking) to improve the cathode interface and enable stable and reproducible PHJ p-i-n PSCs [149,150]. The incorporation of ZnO:PEI or ZnO:PFN composites has also been reported to further reduce the interface charge recombination for improved PCE performance and stabilize the interface for enhanced device stability [158,159].…”

Organik Camlar

“…Fotovoltaik uygulamalara uygun, kurşun halojen perovskit güneş paneli hücreleri düşük maliyetli üretim yöntemleri kullanılarak kararlı cihazların eldesini gerektirmektedirler. Wei ve ark., tek-kademe çözelti süreciyle üretilen organik/inorganik perovskit film içerisine üniform biçimde dağıtılmış organik şebekeyle yeni bir aygıt yapısı geliştirmişler [160], Jia ve ark., organik ve perovskit güneş paneleri hücreleri için katod tabakası olarak düşük maliyetli, düşük sıcaklıkta işlem görebilen çinko oksitpolietilenimin (ZnO:PEI) nano-kompozit geliştirmişler [161], Dusza ve ark., ince lüminesan tabakaların üretiminde nano-kristalin stronsiyum seryum oksit (Sr 2 CeO 4 ) tozunu kullanmışlar, böylece kısa devre akımında önemli bir azalma olmaksızın organik güneş paneli hücresinin kararlılığını iyileştirmişler [162], Rault, yönlenmiş polimer camlarının boyutsal (D) ve entalpi (ΔH) gevşemesini T g ve T g -20 o C arasındaki sıcaklığın ve yaşlanma zamanın bir fonksiyonu olarak çalışmış [163], Zadarozhnny ve ark., araştırmalarında ektrüzyon ve basma işleminin aynı anda uygulanmasıyla Mg 67,5 Ca 5 Zn 27,5 metalik camıyla kuvvetlendirilmiş yüksek-yoğunluklu polietilen (HDPE) esaslı kompozitleri üretmişler [164], Nakashima ve ark., kitlesel hetero-bağlantılı polimerik güneş paneli hücrelerinde verici malzeme olarak polimerin yerine disilanobitiofenditienilbenzotiadiazolu hazırlamışlar [165], Khanum ve Ramamurthy, aktif film tabakasının morfolojisini değiştirerek poli(3-hekgziltiofen):fenil C61-bütrik asit metilester (P3HT:PCBM) aygıt karakteristiklerinde iyileşme gerçekleştirmişler [166], Kao ve ark., elektro-kromik malzeme olarak fenil viologen (PV) ve N,N,N',N'-tetrametil-1,4-fenilendiamin (TMPD) ile hepsi bir arada elektro-kromik jel hazırlamışlar [167], Liu ve ark., polimerik güneş paneli hücrelerinin 150 o C'de 15 dakika ısıl tavlama işlemi sonrasında performanslarını % 3,85'den % 6.84'e arttırmışlar ve vakum buharlaştırma tekniğiyle elde edilen TiO 2 tabakalı eşdeğerine benzer kararlı toz dönüşüm etkinliğine ulaşmışlar [168] ve Bolognesi ve ark., ortodiklorobenzenin yerine PC 61 BM ile karıştırılmış HBG-1 polimeri kullanarak fotovoltaik performansı düşürmeden organik güneş paneli hücrelerinin ısıl kararlılıklarını arttırmışlardır [169].…”

Aluminum- and Iron-Doped Zinc Oxide Nanorod Arrays for Humidity Sensor Applications

“…where S is sensitivity, R a is the resistance of the sensor under exposure to the initial humidity level, and R rh is the resistance of the sensor at the maximum humidity level. The values of resistance were obtained using Ohm's law on the basis of a fixed bias voltage of 5 V, shown as follows: V = IR (10) where V is the bias voltage, I is the measured current, and R is the resistance. The values of R a /R rh for undoped, Al-doped, and Fe-doped ZnO nanorod array-based humidity sensors were calculated to be 5.56 × 10 9 /4.17 × 10 9 , 2.66 × 10 7 /8.33 × 10 6 , and 2.08 × 10 8 Ω/1.19 × 10 8 Ω, respectively.…”

“…ZnO is abundantly available in nature as a mineral zincite, although most of the commercial ZnO samples are prepared through synthetic approaches. Owing to its interesting properties, such as a wide energy band gap of 3.37 eV, large exciton binding energy of 60 meV, good chemical and thermal stabilities, non-toxicity, and high transparency [2][3][4][5], ZnO has been applied in various applications such as textiles [6], medicines [7,8], optoelectronic devices [9], solar cells [10,11], and sensors [12,13]. Other promising aspect of ZnO includes its ease of fabrication leading to generation of various kinds of nanostructures such as nanorods [14], nanowires [15], nanoflowers [16], and nanospheres [17].…”