The evaluation of organic solar cell’s properties based on polymer F8BT and fullerene derivative C60PCBM

The paper included fabrication and characterization of the bulk heterojunction organic solar cell (BHJ OSC) based on poly[(9,9-di-noctylfluorenyl- 2,7-diyl)-alt-(benzo[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)] (F8BT) and fullerene derivative [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (C60PCBM). It was studied the influence of annealing the temperature range: 120°C-200°C on absorption properties of F8BT, C60PCBM and F8BT:C60PCBM films. The annealing of films and the encapsulation of OSC’s was carried out under nitrogen atmosphere in glove boxes. Fabricated devices were examined in terms of basic operational parameters such as: open circuit voltage, short circuit current, fill factor, power conversion efficiency. Annealing process at 120°C resulted in power conversion efficiency about 0.053% and fill factor ratio about 31%. Encapsulation after fabrication improved the work parameters of the OSCs and extended their lifetime in relation to non-encapsulation devices.

---

W ramach prac wytworzono i scharakteryzowano objętościowe heterozłączowe polimerowe, ogniwo fotowoltaiczne (OPV) oparte na poli [(9,9-di-n – oktylofluoren l2,7 - diylu) - alt - (benzo [2,1,3] tiadiazolo-4,8 - diylu)] (F8BT) oraz pochodną fulerenu [6,6] - fenylo - C61 - estru metylowego kwasu masłowego (C60PCBM). Zbadano wpływ wygrzewania warstw F8BT, C60PCBM oraz blendy F8BT:C60PCBM w zakresie od 120°C do 200°C na właściwości absorpcyjne. Wygrzewanie badanych warstw oraz hermetyzację OSC wykonywano w atmosferze azotu w komorach rękawicowych. Dla skonstruowanych urządzeń wyznaczono charakterystyki prądowo-napięciowe oraz podstawowe parametry użytkowe: napięcie obwodu otwartego, prąd obwodu zamkniętego, współczynnik wypełnienia oraz sprawność. Dla fotoogniw wygrzewanych w 120°C uzyskano najwyższą sprawność wynoszącą 0,053% przy współczynniku wypełnienia równym 0,31%. Hermetyzacja po procesie wytwarzania spowodowała poprawę parametrów roboczych urządzeń oraz przedłużyła ich czas życia w stosunku do urządzeń niehermetyzowanych.