Topp, Katja (2011) Kolloidale Goldnanopartikel : Synthese, Charakterisierung und Wirkung in Polymer/Fulleren-Solarzellen. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

In der Literatur wurde von einer Effizienzsteigerung bei Polymer/Fulleren-Solarzellen durch die Integration von Au-Nanopartikeln berichtet, die einerseits einer erhöhten Leitfähigkeit der photoaktiven Schicht und andererseits einer durch die Au-Nanopartikel erhöhten Lichtabsorption zugeschrieben wurde. In dieser Arbeit wurden kolloidale Au-Nanopartikel mit unterschiedlichen, stabilisierenden Liganden hergestellt und charakterisiert, die dann in P3HT/PCBM-Solarzellen eingebracht wurden, indem sie einerseits in den bulk-heterojunction-Aufbau der photoaktiven Schicht integriert wurden und andererseits als Zwischenschicht im Deviceaufbau vorlagen. Es konnte weder für Au-Nanopartikel, die mit einer isolierenden, organischen Ligandenhülle umgeben waren, noch für solche, die einen direkten Kontakt zu den photoaktiven Materialien hatten, eine Verbesserung der Solarzelleffizienz beobachtet werden. Die Solarzellleistung erniedrigte sich sogar bei zunehmender Au-Nanopartikelkonzentration immer mehr. Es werden auf Grundlage ausführlicher, photophysikalischer und struktureller Untersuchungen möglich Gründe genannt.

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It has been reported in the literature that the efficiency of polymer/fullerene solar cells has been improved by the incorporation of Au nanoparticles. The improvement was attributed to an enhanced electrical conductivity of the active layer and to an enhanced light absorption due to the plasmon resonance of the Au nanoparticles. In this work colloidal Au nanoparticles coated with different stabilizing ligands were synthesized and characterized. Then the impact of their incorporation into P3HT/PCBM solar cells was studied. On the one hand the Au nanoparticles were incorporated into the bulk heterojunction active layer, otherwise they were deposited as an interlayer in the device set-up. No improvement of the solar cell efficiency could be observed neither for the incorporation of Au nanoparticles with isolating ligand shell nor for those with direct contact to the photoactive molecules. The efficiency even dropped, the more the higher the concentration of the Au nanoparticles was. Possible reasons are pointed out on the basis of detailed photophysical and structural investigations.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Gold , Kolloid , Nanopartikel , organische Solarzelle
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:27
Last Modified:	17 Jan 2013 14:27
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/1161
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-12409
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