Text
Progress in High-Efficient Solution Process Organic Photovoltaic Devices; Fundamentals, Materials, Devices and Fabrication
Dengan pertumbuhan populasi dunia dan upaya untuk meningkatkan standar hidup manusia, energi telah menjadi salah satu tantangan global terbesar. Ketergantungan yang saat ini dominan terhadap bahan bakar fosil tidak hanya mempercepat penipisan sumber daya alam, tetapi juga menyebabkan dampak lingkungan dan iklim yang parah. Di antara semua sumber energi terbarukan, matahari adalah sumber energi bersih yang paling utama-satu jam energi matahari dari sinar matahari hampir setara dengan konsumsi energi dunia dalam satu tahun (~16 TW). Pengejaran teknologi sel surya berbiaya rendah selalu menjadi bidang ilmiah dan industri yang penting. Proses solusi teknologi sel surya, seperti sel surya organik (OPV), telah menarik minat yang semakin besar karena fitur-fitur seperti variabilitas sintetis, pemrosesan suhu rendah, dan kemungkinan memproduksi manufaktur yang ringan, fleksibel, dan kompatibel dengan roll-to-roll. Khususnya dalam dekade terakhir, kemajuan yang signifikan telah dicapai dalam bidang ini. Buku ini terdiri dari 13 bab yang ditulis oleh para ahli terkemuka di bidang sel surya organik, masing-masing mencakup area spesifik teknologi OPV, yang dikategorikan berdasarkan empat aspek berikut - Dasar, Material, Perangkat, dan Teknologi Fabrikasi/Aplikasi. Bagian I - Dasar terdiri dari empat bab. Pada Bab 1, Vardeny dan Sheng menggunakan teknik probe optik termasuk spektroskopi fotomodulasi transien femtosecond dan gelombang kontinu (cw) dan elektroabsorpsi untuk mempelajari dinamika fotoeksitasi dalam campuran polimer-fullerene klasik. Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa kompleks transfer muatan (CTC) dan morfologi film memainkan peran penting dalam fotogenerasi pembawa dalam sistem ini. Dalam Bab 2, So dan rekan-rekannya membahas aspek transportasi muatan dari polimer dan campuran OPV, memperkenalkan alat karakterisasi transportasi baru - spektroskopi admitansi (AS), untuk mengekstraksi mobilitas pembawa muatan. Dalam Bab 3, Gao dkk. menggunakan teknik spektroskopi fotoemisi untuk memberikan wawasan ilmiah tentang transfer muatan yang lebih baik pada semikonduktor organik dan antarmuka elektroda dengan penyisipan lapisan penyangga oksida logam. Hal ini diikuti dengan pemahaman teoritis kuantitatif Shuai dan rekan-rekannya mengenai proses optik dan elektronik dalam bahan fotovoltaik organik, termasuk penyerapan optik dan spektrum emisi untuk oligomer terkonjugasi, transfer energi dalam polimer, pengangkutan muatan dalam semikonduktor organik, dan pemodelan perangkat sel surya heterojunction berdasarkan simulasi Monte Carlo dinamis dan model kontinum. Bagian II - Bahan mencakup tiga bab yang membahas jenis-jenis bahan utama dalam OPV. Pada Bab 5, Hsu dan rekan-rekannya mengulas kemajuan terbaru dalam polimer terkonjugasi tipe-p, yang menyajikan prinsip desain molekuler dengan hubungan struktur-sifat. Bab 6, oleh Cao, Huang, dan rekan-rekannya, mengulas kemajuan polimer terkonjugasi tipe donor-akseptor linier dan polimer terkonjugasi akseptor-tertunda sebagai bahan fotoaktif tipe-p, serta pengembangan bahan antarmuka polimer terkonjugasi yang larut dalam air/alkohol. Pada Bab 7, Brunetti merinci fitur dan karakteristik fullerene dan turunannya sebagai akseptor dalam sel surya heterojunction massal. Bagian III - Perangkat berisi empat bab yang mencakup morfologi, antarmuka, plasmonik, dan perangkat OPV tandem. Pada Bab 8, Wei dan rekannya mengulas teknik ruang resiprokal dan ruang nyata untuk menyelidiki morfologi lapisan fotoaktif, yang menyajikan efek dari skala panjang relatif gugus PCBM dan kristalit polimer (P3HT sebagai contoh) pada kinerja perangkat. Tim Jen, dalam Bab 9, menyajikan gambaran umum tentang perkembangan terbaru dari bahan antarmuka yang efektif (termasuk bahan organik, anorganik, dan hibrida) yang digunakan untuk rekayasa antarmuka donor / akseptor organik / logam dan organik, mendiskusikan integrasi bahan-bahan ini dalam arsitektur perangkat yang berbeda untuk meningkatkan efisiensi dan stabilitas. Bab 10, oleh Chen dkk., mengulas kemajuan terbaru terkait penggabungan struktur nano plasmonik dalam OPV sebagai sarana untuk meningkatkan efisiensi konversi daya. Pada Bab 11, Yang dan Li dkk., mengulas konsep sel surya tandem dan kemajuan terbaru dalam perangkat OPV tandem yang diproses dengan solusi, yang telah mencapai efisiensi hampir 12%. Bagian IV - Fabrikasi dan Aplikasi mencakup dua bab. Dalam Bab 12, Guo menyajikan teknologi pemrosesan baru - PENTING - untuk mencapai kinerja tinggi, diikuti dengan laporan tentang perangkat OPV tebal berefisiensi tinggi, yang ramah fabrikasi gulung - ke - gulung. Bab 13, yang dikontribusikan oleh Zhu, mengulas kemajuan sel surya (semi) transparan, menyoroti potensinya dalam fotovoltaik terintegrasi bangunan (BIPV) dan pasar elektronik portabel. Buku ini disusun untuk memberikan gambaran menyeluruh tentang kemajuan terbaru di bidang OPV untuk pembaca umum sambil menawarkan diskusi mendalam tentang dasar-dasar bagi pembaca yang tertarik. Kami berharap buku ini dapat menarik perhatian pada bidang sel surya organik yang sedang berkembang ini, yang memiliki potensi besar.
No copy data
No other version available