Published August 2, 2018
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Publication
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Effect of Spraying Parameters on the Morphology of Spray-Coated Active Layers for Organic Solar Cells
Creators
- 1. Universiti Malaysia Sarawak
- 2. University of Electro-Communications
Description
Over the past decade, organic solar cells (OSCs) have demonstrated their great potential for the low-cost mass production of renewable energy. However, the conventional active layer deposition technique (spin-coating) is not suitable for mass production due to its incompatibility with the roll-to-roll process. Spray-coating is a promising candidate for in-line production of OSCs but parameters such as distance between the spray nozzle and substrate, applied pressure and number of sprays should be optimized to produce adequate film thickness and morphology. Here, we verified how these processing parameters influence the thin film properties and observed that film thickness increases with decreasing nozzle-substrate distance, increasing number of sprays or applied pressure. The processing parameters were adjusted to produce spray-coated films with similar properties to the spin-coated ones thus confirming that spray-coating could replace spin-coating for mass production of OSC devices.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
على مدى العقد الماضي، أظهرت الخلايا الشمسية العضوية (OSCs) إمكاناتها الكبيرة للإنتاج الضخم منخفض التكلفة للطاقة المتجددة. ومع ذلك، فإن تقنية ترسيب الطبقة النشطة التقليدية (طلاء الدوران) ليست مناسبة للإنتاج الضخم بسبب عدم توافقها مع عملية التدحرج. يعد طلاء الرذاذ مرشحًا واعدًا للإنتاج المتوازي لـ OSCs ولكن يجب تحسين المعلمات مثل المسافة بين فوهة الرش والركيزة والضغط المطبق وعدد البخاخات لإنتاج سماكة ومورفولوجيا كافية للفيلم. هنا، تحققنا من كيفية تأثير معلمات المعالجة هذه على خصائص الغشاء الرقيق ولاحظنا أن سمك الغشاء يزداد مع انخفاض مسافة ركيزة الفوهة، وزيادة عدد البخاخات أو الضغط المطبق. تم تعديل معلمات المعالجة لإنتاج أفلام مغلفة بالرش ذات خصائص مماثلة لتلك المغلفة بالدوران مما يؤكد أن طلاء الرش يمكن أن يحل محل طلاء الدوران للإنتاج الضخم لأجهزة OSC.Translated Description (French)
Au cours de la dernière décennie, les cellules solaires organiques (OSC) ont démontré leur grand potentiel pour la production de masse à faible coût d'énergie renouvelable. Cependant, la technique de dépôt de couche active conventionnelle (spin-coating) n'est pas adaptée à la production de masse en raison de son incompatibilité avec le processus rouleau à rouleau. Le revêtement par pulvérisation est un candidat prometteur pour la production en ligne d'OSC, mais des paramètres tels que la distance entre la buse de pulvérisation et le substrat, la pression appliquée et le nombre de pulvérisations doivent être optimisés pour produire une épaisseur et une morphologie de film adéquates. Ici, nous avons vérifié comment ces paramètres de traitement influencent les propriétés du film mince et avons observé que l'épaisseur du film augmente avec la diminution de la distance buse-substrat, l'augmentation du nombre de pulvérisations ou la pression appliquée. Les paramètres de traitement ont été ajustés pour produire des films revêtus par pulvérisation ayant des propriétés similaires à celles des films revêtus par centrifugation, confirmant ainsi que le revêtement par pulvérisation pourrait remplacer le revêtement par centrifugation pour la production de masse de dispositifs OSC.Translated Description (Spanish)
Durante la última década, las células solares orgánicas (CSO) han demostrado su gran potencial para la producción masiva de energía renovable a bajo coste. Sin embargo, la técnica convencional de deposición de capa activa (recubrimiento por centrifugación) no es adecuada para la producción en masa debido a su incompatibilidad con el proceso rollo a rollo. El recubrimiento por pulverización es un candidato prometedor para la producción en línea de OSC, pero los parámetros como la distancia entre la boquilla de pulverización y el sustrato, la presión aplicada y el número de pulverizaciones deben optimizarse para producir un espesor y una morfología de película adecuados. Aquí, verificamos cómo estos parámetros de procesamiento influyen en las propiedades de la película delgada y observamos que el espesor de la película aumenta con la disminución de la distancia boquilla-sustrato, el aumento del número de pulverizaciones o la presión aplicada. Los parámetros de procesamiento se ajustaron para producir películas recubiertas por pulverización con propiedades similares a las recubiertas por centrifugación, lo que confirma que el recubrimiento por pulverización podría reemplazar el recubrimiento por centrifugación para la producción en masa de dispositivos OSC.Files
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Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير معلمات الرش على مورفولوجيا الطبقات النشطة المغلفة بالرش للخلايا الشمسية العضوية
- Translated title (French)
- Effet des paramètres de pulvérisation sur la morphologie des couches actives revêtues par pulvérisation pour les cellules solaires organiques
- Translated title (Spanish)
- Efecto de los parámetros de pulverización en la morfología de las capas activas recubiertas por pulverización para células solares orgánicas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2901429599
- DOI
- 10.14419/ijet.v7i3.18.16679