P3HT:PCBM tabanlı organik güneş hücrelerinin optoelektronik özelliklerinin katman kalınlıklarına bağlı incelenmesi

Bu çalışmada ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al organik güneş hücrelerinin (OSC) üretimi ve optoelektronik karakterizasyon süreci üzerine yapılan araştırmanın sonuçlarını sunmaktadır. OSC'ler, 70, 110, 140, 175 ve 190 nm P3HT:PCBM aktif tabaka kalınlıklarına sahip olacak şekilde açık hava ortamında üretildi. Güneş hücrelerinin diyot özellikleri karanlıkta yapılan akım-gerilim (I-V) ölçümleri kullanılarak incelendi. Ölçümlerin sonuçları kullanılarak tüm hücreler için diyot idealite faktörleri sırasıyla 3,96; 3,89; 3,43; 3,31 ve 3,29 olarak hesaplandı. Soğurma karakteristikleri optik geçirgenlik spektroskopisi kullanılarak incelenmiş ve her numune için yasak enerji bant aralığı (Eg) sırasıyla 1,71; 1,71; 1,70; 1,69 ve 1,67 eV olarak hesaplandı. Her bir güneş hücresi için hücre parametreleri, AM 1.5 güneş radyasyonu altında akım yoğunluğu-voltaj (J-V) ölçümleri kullanılarak incelendi ve buradan elde edilen veriler kullanılarak açık devre gerilimi (Voc), kısa devre akım yoğunluğu (Jsc), maksimum hücre gücü (Pmaks), dolum faktörü (FF) ve GDV gibi önemli güneş hücresi parametreleri hesaplandı. Hesaplamalar sonucu, hücrelerin % GDV değerlerinin sırasıyla 0,39; 0,53; 0,59; 0,54 ve 0,51 olduğu görüldü. Bunun yanısıra, güneş hücrelerinin FF değerinin 0,3239 ile 0,3409 arasında n düştükçe arttığı gözlendi. GDV'nin en yüksek değerinin 140 nm P3HT: PCBM kalınlığına sahip hücreye ait olan 0,59 olduğu bulunmuştur.