1. Substratförberedelse:
- Välj ett lämpligt substrat, såsom glas eller flexibla polymerfilmer, beroende på önskad applikation.
- Rengör substratet noggrant för att avlägsna eventuella föroreningar.
2. Transparent Conducting Oxide (TCO) lager:
- Avsätt ett tunt lager av ett transparent ledande oxidmaterial (TCO), såsom indiumtennoxid (ITO), på substratet.
- Det här skiktet fungerar som den genomskinliga elektroden och låter ljus passera samtidigt som det leder elektricitet.
3. Håltransportskikt (HTL):
- Lägg ett tunt lager av ett håltransportmaterial (HTL) ovanpå TCO-lagret.
- HTL-material underlättar förflyttningen av positivt laddade hål (bärare) från det organiska lagret till TCO-elektroden.
4. Aktivt lager (donator- och acceptormaterial):
- Deponera en blandning av organiskt halvledande material, bestående av en donator (elektrondonerande) och ett acceptor (elektronaccepterande) material.
- Detta lager ansvarar för att absorbera ljus och generera laddningsbärare vid fotonabsorption.
5. Elektrontransportskikt (ETL):
- Avsätt ett tunt lager av ett elektrontransportmaterial (ETL) ovanpå det aktiva lagret.
- ETL-material hjälper till att förflytta negativt laddade elektroner från det aktiva lagret till katoden.
6. Katod:
- Avsätt ett tunt lager av en ledande metall, såsom aluminium eller silver, som katod.
- Katoden samlar in elektroner från ETL och fullbordar den elektriska kretsen.
7. Inkapsling:
- Skydda enheten från miljöfaktorer genom att kapsla in den med ett tätningsmedel eller täckskikt.
- Inkapsling förhindrar inträngning av fukt och syre, vilket kan försämra enhetens prestanda.
8. Enhetsoptimering:
- Optimera olika enhetsparametrar, såsom lagertjocklekar, materialsammansättningar och enhetsarkitektur, genom experiment och modellering för att uppnå högsta möjliga effektomvandlingseffektivitet.
9. Enhetstestning och karaktärisering:
- Utför elektriska mätningar under standardtestförhållanden för att bestämma enhetens egenskaper såsom kortslutningsströmdensitet (Jsc), öppen kretsspänning (Voc), fyllfaktor (FF) och effektomvandlingseffektivitet (PCE).
10. Stabilitetstestning:
- Genomför stabilitetstester för att bedöma den organiska solcellens långsiktiga prestanda och hållbarhet under olika miljöförhållanden.
Genom att följa dessa steg och noggrant optimera enhetens struktur och material är det möjligt att tillverka effektiva organiska solceller som kan omvandla ljusenergi till elektrisk energi med hög effektivitet och stabilitet.
