Thin Film PV Technologies Organic PV Technology Week 5.5 - - PowerPoint PPT Presentation

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Thin Film PV Technologies Organic PV Technology Week 5.5 Arno Smets Organic Solar Cells Source: Siemens Organic Materials Source: Lectures Tom Savenije, TUDelft Conjugated

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SLIDE 1

Arno ¡Smets ¡

Thin ¡Film ¡PV ¡Technologies ¡

Organic ¡PV ¡Technology ¡

Week ¡5.5 ¡

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SLIDE 2

Organic ¡Solar ¡Cells ¡

Source: Siemens

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SLIDE 3

Organic ¡Materials ¡

Source: Lectures Tom Savenije, TUDelft

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SLIDE 4

Conjugated ¡systems: ¡Benzene ¡

Source: Wikipedia

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SLIDE 5

Conjugated ¡systems: ¡Benzene ¡

Source: Wikipedia

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SLIDE 6

π-­‑orbital ¡

Source: Wikipedia

C = C H H H H C = C H H H H

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SLIDE 7

Molecular ¡descripAon ¡of ¡band ¡gap ¡

sp3 ¡ sp3 ¡ Bonding ¡ AnA-­‑Bonding ¡

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SLIDE 8

Molecular ¡descripAon ¡of ¡band ¡gap ¡

pz ¡ pz ¡ ¡HOMO ¡ Bonding ¡ AnA-­‑Bonding ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡LUMO ¡

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SLIDE 9

HOMO ¡and ¡LUMO ¡

HOMO LUMO

Source: Lectures Tom Savenije, TUDelft

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SLIDE 10

Electron ¡donor ¡and ¡acceptor ¡materials ¡

HOMO LUMO Vacuum Level

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SLIDE 11

Electron ¡donor ¡and ¡acceptor ¡materials ¡

Ioniza1on ¡ ¡ Energy ¡

HOMO LUMO Vacuum Level

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SLIDE 12

Electron ¡donor ¡and ¡acceptor ¡materials ¡

Ioniza1on ¡ ¡ Energy ¡

HOMO LUMO HOMO LUMO Electron Affinity Vacuum Level

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SLIDE 13

Electron ¡donor ¡and ¡acceptor ¡materials ¡

Ioniza1on ¡ ¡ Energy ¡

HOMO LUMO HOMO LUMO Electron Affinity Electron Donor Electron Acceptor Vacuum Level

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SLIDE 14

Electron ¡donor ¡and ¡acceptor ¡materials ¡

HOMO LUMO HOMO LUMO Electron Donor Electron Acceptor Vacuum Level

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SLIDE 15

Electron ¡donor ¡and ¡acceptor ¡materials ¡

HOMO LUMO HOMO LUMO Electron Donor Electron Acceptor Vacuum Level

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SLIDE 16

Organic ¡solar ¡cell ¡

Electrode 1 (ITO, METAL) Electron donor Electron acceptor Electrode 2 (Al, Mg, Ca) Ldif

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SLIDE 17

Bulk ¡HeterojuncAon ¡Organic ¡solar ¡cell ¡

Electrode 1 (ITO, METAL) Electron acceptor Electrode 2 (Al, Mg, Ca) Electrode 2 (ITO, metal) Dispersed hetreojunction

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SLIDE 18

Transparent ¡Electrode ¡ Counter ¡Electrode ¡ Electrolyte ¡ Light ¡

TiO2 ¡

l3 ¡ 3l ¡

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SLIDE 19

Principle ¡of ¡Dye ¡SensiAzed ¡Solar ¡Cell ¡

Val. Cond. HOMO LUMO

Dye TiO2

S* S

I3

  • I-

Electrolyte Pt

2Dye+ + 3I- → 2Dye + I3

  • I3
  • + 2e- → 3I-

Dye+

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SLIDE 20

Dye-­‑SensiAzed ¡Solar ¡Cells ¡