Schilinsky, Pavel (2005) Loss analysis of the power conversion efficiency of organic bulk heterojunction solar cells. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Plastic solar cells have attracted enormous attention due to their potential in attributing to the energy production, being light weighted, flexible and produced in a cheap and environmentally friendly way. Especially the bulk-heterojunction solar cells, consisting of blends of conjugated polymers or of conjugated polymers and small molecules, are promising for this purpose. In this thesis the power conversion efficiency and lifetime of bulk heterojunction solar cells are analyzed. The electrical and optical losses are investigated for one representative material combination using two models for the bulk heterojunction solar cells. These models allow the simulation of current-voltage characteristics of the solar cells. The deficiencies of the bulk heterojunction are analyzed and experiments for enhancing the efficiency are tested. The lifetime of bulk heterojunction solar cells is analyzed under working condition using elevated temperature for accelerating the degradation. The degradation mechanisms are analyzed using the two models.

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Plastiksolarzellen können zu einer sauberen Energieproduktion beitragen. Die Vision ist, daß Plastiksolarzellen die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom ermöglichen, wobei sie günstig und großflächig produziert werden können, ohne daß die Produktion selbst einen negativen Einfluß auf die Umwelt hätte. Besonders die Bulk Heterojunction Solarzellen, bei denen die aktive Schicht aus einer Mischung von konjugierten Polymeren oder konjugierten Polymeren mit organischen Molekülen besteht, versprechen schnell die Anforderungen für eine Kommerzialisierung zu erfüllen. In dieser Arbeit werden zwei Kriterien der Kommerzialisierung untersucht: die Effizienz der Energieumwandlung und die Lebenszeit der Solarzellen. Für die Untersuchungen werden zwei Modelle benutzt, die die Simulation der Strom-Spannungs-Kennlinie erlauben und einen Zusammenhang zwischen Produktionsparametern und Effizienz herzustellen ermöglichen. Diese Zusammenhänge werden in verschiedenen Experimenten geprüft und Versuche unternommen, die Effizienz zu steigern. Die Lebenszeit der Bulk Heterojunction Solarzellen wird im Betrieb und bei erhöhter Temperatur ermittelt und die Mechanismen der Degradation werden mit den Modellen analysiert.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Plastiksolarzelle, Energieumwandlung
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:14
Last Modified:	08 Jul 2013 13:03
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/150
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-1800
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