Probing the energetics and loss mechanisms in molecular solar cells using luminescnce

利用发光探测分子太阳能电池的能量学和损耗机制

基本信息

  • 批准号:
    EP/K030671/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 60.21万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2013 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This proposal seeks to establish a unified framework for understanding the - theoretical and practical - limits to efficiency of molecular or nanostructured heterojunction solar cells. The approach is to quantify and optimize the amount of electrical work available per absorbed photon using luminescence based techniques, electrical measurements and modelling. As examples of technologically relevant material systems we will study polymer:fullerene, polymer:nanoparticle and dye sensitized oxide structures, with the aim of describing these different heterojunctions within a single framework. Our approach is to control the energy of the charge separated state at the heterojunction through variations in materials and processes used, detect and measure the energy of that state and compare with the absorbed photon energy and the free enrgy delivered to an external circuit. Particular questions to be addressed concern the effect of the dielectric permittivity of the heterojunction medium (by comparing all organic with hybrid heterojunctions); the effect of microstructure; and the difference in the requirements upon binary and ternary heterojunctions to enable charge separation. A second aim is to improve understanding of luminescence based characterization techniques and find new applications of the techniques. In the context of dispeersed heterojunctions such as polymer:fullerene solar cells, luminescence allows us to study the effect of different recombination mechanisms and compare in particular recombination at the internal polymer:fullerene interface with recombination at the electrodes. This could prove to be a valuable diagnostic method for a range of optoelectronic devices. For example, luminescence applied in-situ to photovoltaic device sduring manufacture can serve as a diagostic tool to indicate the sources of energy loss within the device. We have engaged an indutrial project partner to explore this application.
该提案旨在建立一个统一的框架,以理解分子或纳米结构异质结太阳能电池的效率 - 理论和实用 - 限制。该方法是使用基于发光的技术,电气测量和建模来量化和优化每个吸收光子可用的电气工作量。作为技术相关材料系统的示例,我们将研究聚合物:富勒烯,聚合物:纳米颗粒和染料敏化的氧化物结构,目的是描述单个框架中这些不同的异质结。我们的方法是通过使用,检测和测量该状态的能量的材料和过程的变化来控制异质结处电荷分离状态的能量,并与吸收的光子能量以及传递到外部电路的自由ENRGY进行比较。要解决的特定问题涉及异缝介质的介电介电常数的影响(通过将所有有机物与混合异质界进行比较);微观结构的影响;以及对二元和三元异质结的要求差异,以实现电荷分离。第二个目的是提高对基于发光的表征技术的理解,并找到技术的新应用。在分散的异质界面(例如聚合物:富勒烯太阳能电池)的背景下,发光使我们能够研究不同的重组机制的效果,并在内部聚合物处特别比较重组:富勒烯界面与电极处的重组。对于一系列光电设备,这可能是一种有价值的诊断方法。例如,将原位的发光应用于光伏设备SDURIN制造可以用作二氧化脉络固定工具,以指示设备内能量损失的来源。我们已经聘请了一个批准项目合作伙伴来探索此应用程序。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Understanding the Enhanced Stability of Bromide Substitution in Lead Iodide Perovskites
  • DOI:
    10.1021/acs.chemmater.9b04000
  • 发表时间:
    2020-01-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Aziz, Alex;Aristidou, Nicholas;Islam, M. Saiful
  • 通讯作者:
    Islam, M. Saiful
Fast oxygen diffusion and iodide defects mediate oxygen-induced degradation of perovskite solar cells.
  • DOI:
    10.1038/ncomms15218
  • 发表时间:
    2017-05-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Aristidou N;Eames C;Sanchez-Molina I;Bu X;Kosco J;Islam MS;Haque SA
  • 通讯作者:
    Haque SA
Role of Polymer Fractionation in Energetic Losses and Charge Carrier Lifetimes of Polymer: Fullerene Solar Cells
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcc.5b05709
  • 发表时间:
    2015-08-27
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Baran, Derya;Vezie, Michelle S.;Brabec, Christoph J.
  • 通讯作者:
    Brabec, Christoph J.
Understanding the Effect of Unintentional Doping on Transport Optimization and Analysis in Efficient Organic Bulk-Heterojunction Solar Cells
  • DOI:
    10.1103/physrevx.5.011032
  • 发表时间:
    2015-03-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.5
  • 作者:
    Deledalle, Florent;Kirchartz, Thomas;Durrant, James R.
  • 通讯作者:
    Durrant, James R.
Light and oxygen induced degradation limits the operational stability of methylammonium lead triiodide perovskite solar cells
  • DOI:
    10.1039/c6ee00409a
  • 发表时间:
    2016-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    32.5
  • 作者:
    Bryant, Daniel;Aristidou, Nicholas;Haque, Saif A.
  • 通讯作者:
    Haque, Saif A.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jenny Nelson其他文献

Charge recombination in polymer/fullerene photovoltaic devices
聚合物/富勒烯光伏器件中的电荷复合
A geographically disaggregated approach to integrate low-carbon technologies across local electricity networks
采用按地理分类的方法将低碳技术整合到当地电力网络中
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    56.7
  • 作者:
    S. Few;P. Djapic;Goran Strbac;Jenny Nelson;C. Candelise
  • 通讯作者:
    C. Candelise
Generation and Recombination
  • DOI:
    10.1142/9781848161269_0004
  • 发表时间:
    2003-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jenny Nelson
  • 通讯作者:
    Jenny Nelson
Revisiting Charge Transport in Spiro-OMeTAD using Space-Charge-Limited Current Measurements
使用空间电荷限制电流测量重新审视 Spiro-OMeTAD 中的电荷传输
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. A. Röhr;Xingyuan Shi;S. A. Haque;T. Kirchartz;Jenny Nelson
  • 通讯作者:
    Jenny Nelson
Solar Cells by Self-Assembly?
  • DOI:
    10.1126/science.1062989
  • 发表时间:
    2001-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    56.9
  • 作者:
    Jenny Nelson
  • 通讯作者:
    Jenny Nelson

Jenny Nelson的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jenny Nelson', 18)}}的其他基金

Rational design of functional porous macromolecular materials: Evolutionary algorithms and multiscale modelling
功能性多孔高分子材料的合理设计:进化算法和多尺度建模
  • 批准号:
    EP/P005543/1
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
    Research Grant
High resolution mapping of performance and degradation mechanisms in printable photovoltaic devices
可印刷光伏器件性能和退化机制的高分辨率绘图
  • 批准号:
    EP/M025020/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
    Research Grant
Doctoral Training Centre in Science and Application of Plastic Electronic Materials
塑料电子材料科学与应用博士培养基地
  • 批准号:
    EP/G037515/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
    Training Grant
High-efficiency Block Copolymer Solar Cells: A Scaleable Prototype for Low Cost Energy Generation
高效嵌段共聚物太阳能电池:用于低成本发电的可扩展原型
  • 批准号:
    EP/F056389/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
    Research Grant
High-efficiency Hybrid Solar Cells for Micro-generation
用于微发电的高效混合太阳能电池
  • 批准号:
    EP/E036341/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

基于表面终结态精细调控构筑高效非金属碳基薄膜氧电极催化剂的研究
  • 批准号:
    51872115
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
氧化物反铁磁薄膜界面结构的透射电子显微学与谱学研究
  • 批准号:
    51802006
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
亚埃尺度下黑磷烯钠电池负极材料表界面结构演化的原位动态表征与储钠机制研究
  • 批准号:
    11774051
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
应用透射电子在原子尺度上测量材料磁圆二色性谱
  • 批准号:
    51671112
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
铁电畴壁与功能异质界面交互作用的亚埃尺度界面结构特性
  • 批准号:
    51571197
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Identifying and leveraging strategies of inherently resilient retinal neurons to treat degeneration
识别和利用固有弹性视网膜神经元的策略来治疗退化
  • 批准号:
    10626944
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Identifying and leveraging strategies of inherently resilient retinal neurons to treat degeneration
识别和利用固有弹性视网膜神经元的策略来治疗退化
  • 批准号:
    10446816
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
The role of cardiac mitochondrial energetics in cardiac arrhythmias and SUDEP
心脏线粒体能量学在心律失常和 SUDEP 中的作用
  • 批准号:
    10405287
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Uncovering the role of metabolic programming in skeletal muscle energetics, and risk for metabolic disease
揭示代谢编程在骨骼肌能量学中的作用以及代谢疾病的风险
  • 批准号:
    466866
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
    Studentship Programs
Investigating the impact of APOE on cerebral energetics
研究 APOE 对大脑能量学的影响
  • 批准号:
    10468319
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了