urn:nbn:de:hbz:468-20130312-112320-7 - Bergische Universität ...

2. Benzothiadiazol-basierte Polymere 37
a)
b)
10
5
mit DIO
ohne DIO
I SC V OC
FF PCE
[mA/cm²] [mV] [%]
mit DIO 13,9 610 0,54 4,5
ohne DIO 9,6 660 0,42 2,6
Stromdichte [mA/cm²]
0
-5
-10
-15
-20
-3 -2 -1 0 1
Spannung [V]
Abb. 30: Eigenschaften der PCPDTBT/C 70 -PCBM-Solarzellen (a) und Strom-Spannungskennlinien (beleuchtet, b) mit
und ohne Zusatz von Diiodoctan (3 Vol%) [85] , abgebildet mit freundlicher Genehmigung von ACS
Die beiden oben beschriebenen Aspekte, Einfluss der Architektur der Solarzelle und die
Verwendung von Additiven, wurden von Kirill Zilberberg (Arbeitsgruppe Prof. Thomas
Riedl, Bergische Universität Wuppertal) in einer Untersuchung vereint. Mit PCPDTBT/C 70 -
PCBM als aktive Schicht (PCPDTBT: M n = 17 000 g/mol, M w = 24 000 g/mol) wurden
Standardsolarzellen und Solarzellen mit invertiertem Aufbau unter Zusatz von 1,8-
Octandithiol gebaut und untersucht. Der Aufbau der Solarzellen ist in Abb. 31 a) bzw. b)
gezeigt. Die Eigenschaften der Standardsolarzellen und der invertierten Solarzellen mit
unterschiedlichen 1,8-Octandithiol-Additivanteilen in der Chlorbenzol-Lösung, aus der die
Filme mittels Spin-Coating hergestellt wurden, sind in Abb. 31 c) aufgeführt.
Dabei wird deutlich, dass es für die Menge des zugesetzten Additivs ein Optimum gibt; ein
größerer Additivanteil wirkt sich negativ auf die Solarzelleigenschaften aus. Bei der
Standardarchitektur wird der beste Wirkungsgrad bei einem 1,8-Octandithiol-Anteil von
1,7 % erreicht. Auch der Füllfaktor und der Kurzschlussstrom erreichen die höchsten Werte
mit diesem Additivanteil. Dagegen werden bei dem invertierten Aufbau der Solarzelle die
besten Ergebnisse ohne Additivzusatz erzielt.