Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Органические фотогальванические устройства (ОПВ) изготовлены из тонких пленок из органических полупроводников , таких как полимеры и низкомолекулярных соединений, и , как правило, порядка 100  нм толщиной. Поскольку ОПВ на полимерной основе могут быть изготовлены с использованием процесса нанесения покрытия, такого как центрифугирование или струйная печать, они являются привлекательным вариантом для недорогого покрытия больших площадей, а также гибких пластиковых поверхностей. Являясь многообещающей недорогой альтернативой обычным солнечным элементам из кристаллического кремния , промышленность и научные круги посвящают большое количество исследований разработке OPV и повышению их эффективности преобразования энергии . [1][2]

Одностенные углеродные нанотрубки как светособирающая среда [ править ]

Одностеночные углеродные нанотрубки обладают широким спектром прямых запрещенных зон , соответствующих солнечного спектр , сильный фотопоглощения, от инфракрасного до ультрафиолетового и высоких подвижности носителей и уменьшение несущих транспортного рассеяния, которые делают сами идеальный фотогальванический материал. Фотоэлектрический эффект может быть достигнут в идеальных диодах из одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ) . Отдельные ОСНТ могут образовывать идеальные диоды с pn переходом. [3]Идеальное поведение - это теоретический предел характеристик любого диода, что является очень востребованной целью при разработке всех электронных материалов. При освещении диоды SWNT демонстрируют значительную эффективность преобразования мощности благодаря улучшенным свойствам идеального диода.

Недавно ОСНТ были напрямую сконфигурированы как материалы для преобразования энергии для изготовления тонкопленочных солнечных элементов с нанотрубками, служащими как местами фотогенерации, так и слоем, собирающим / транспортирующим носители заряда. Солнечные элементы состоят из полупрозрачной тонкой пленки нанотрубок, конформно покрытой подложкой из кристаллического кремния n-типа для создания высокоплотных pn-гетеропереходов между нанотрубками и n-Si, что способствует разделению зарядов и извлечению электронов (через n-Si) и дырок ( через нанотрубки). Первоначальные испытания показали эффективность преобразования энергии> 1%, что доказывает, что УНТ-на-Si является потенциально подходящей конфигурацией для изготовления солнечных элементов. Чжунжуй Ли впервые продемонстрировал, что обработка SWNT SOCl2 повышает эффективность преобразования энергии солнечных элементов с гетеропереходом SWNT / n-Si более чем на 60%. [4] Позже подход кислотного легирования получил широкое распространение в опубликованных позднее работах CNT / Si. Еще более высокая эффективность может быть достигнута, если кислотная жидкость удерживается внутри пустот сети нанотрубок. Проникновение кислоты в сети нанотрубок значительно повышает эффективность клеток до 13,8%, как сообщает И Цзя [5]. за счет уменьшения внутреннего сопротивления, которое улучшает коэффициент заполнения, и за счет формирования фотоэлектрохимических единиц, которые улучшают разделение и перенос зарядов. Проблем, вызванных влажной кислотой, можно избежать, используя выровненную пленку УНТ. В ориентированной пленке УНТ расстояние переноса сокращается, а также снижается скорость тушения экситонов. Дополнительно выровненная пленка из нанотрубок имеет гораздо меньшее пустое пространство и лучший контакт с подложкой. Таким образом, плюс сильное кислотное легирование, использование выровненной пленки из одностенных углеродных нанотрубок может еще больше повысить эффективность преобразования энергии (Ёнвун Джунг достиг рекордной эффективности преобразования энергии> 11%). [6]

Чжунжуй Ли также создал первое фотоэлектрическое устройство n-SWNT / p-Si, настроив ОСНТ с p-типа на n-тип с помощью функционализации полиэтиленимина. [7]

Композиты углеродных нанотрубок в фотоактивном слое [ править ]

Сочетание физических и химических характеристик сопряженных полимеров с высокой проводимостью углеродных нанотрубок вдоль оси трубки.(УНТ) дает большой стимул для диспергирования УНТ в фотоактивном слое, чтобы получить более эффективные устройства OPV. Взаимопроникающий объемный донорно-акцепторный гетеропереход в этих устройствах может обеспечить разделение и сбор зарядов благодаря существованию бинепрерывной сети. Вдоль этой сети электроны и дырки могут перемещаться к своим контактам через акцептор электронов и полимерный донор дырок. Предполагается, что повышение фотоэлектрической эффективности связано с введением внутренних переходов полимер / нанотрубка в полимерную матрицу. Сильное электрическое поле в этих переходах может расщеплять экситоны, в то время как однослойные углеродные нанотрубки (ОСУНТ) могут выступать в качестве пути для электронов. [8]

Дисперсия УНТ в растворе электронодонорного сопряженного полимера, возможно, является наиболее распространенной стратегией внедрения материалов УНТ в ОПВ. Как правило , поли (3-hexylthiophene) (P3HT) или поли (3-octylthiophene) (P3OT) используются для этой цели. Затем эти смеси наносят методом центрифугирования на прозрачный проводящий электрод с толщиной от 60 до 120 нм. Эти токопроводящие электроды обычно представляют собой стекло, покрытое оксидом индия и олова (ITO) и 40-нм подслоем поли (3,4-этилендиокситиофена) (PEDOT) и поли (стиролсульфоната).(PSS). PEDOT и PSS помогают сгладить поверхность ITO, уменьшая плотность точечных отверстий и подавляя утечку тока, которая возникает на шунтирующих путях. Затем путем термического испарения или напыления на фотоактивный материал наносится слой алюминия толщиной от 20 до 70 нм, а иногда и промежуточный слой фторида лития. Завершены многочисленные исследования с использованием как многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT), так и однослойных углеродных нанотрубок (SWCNT), интегрированных в фотоактивный материал. [9] [1] [8] [10] [11] [12] [13]

Увеличение фототока более чем на два порядка наблюдалось в результате добавления ОСУНТ в матрицу P3OT. [8] Предполагалось, что улучшения связаны с разделением зарядов на соединениях полимер-ОСУНТ и более эффективным переносом электронов через ОСУНТ. Однако довольно низкая эффективность преобразования мощности 0,04% ниже 100 мВт / см 2.Наблюдалась белая подсветка устройства, что свидетельствует о неполной диссоциации экситона при низких концентрациях УНТ, составляющих 1.0% масс. Поскольку длина ОУНТ была аналогична толщине фотогальванических пленок, легирование более высокого процента ОУНТ в полимерную матрицу, как полагали, вызывает короткие замыкания. Чтобы предоставить дополнительные сайты диссоциации, другие исследователи физически смешали функционализированные MWCNT с полимером P3HT, чтобы создать P3HT-MWCNT с двухслойным устройством фуллерена C 60 . [14] Однако энергоэффективность все еще была относительно низкой - 0,01% при белом освещении 100 мВт / см 2 . Причиной, помимо фуллерена C 60, могла быть слабая диффузия экситонов к границе донор-акцептор в двухслойной структуре. слой, возможно, испытывает плохой перенос электронов.

Совсем недавно было изготовлено полимерное фотоэлектрическое устройство из ОУНТ, модифицированных C 60, и P3HT. [15] Микроволновое облучение смеси водного раствора ОСУНТ и раствора С 60 в толуоле было первым шагом в создании этих композитов полимер-ОСУНТ. Затем был добавлен сопряженный полимер P3HT, в результате чего эффективность преобразования мощности составила 0,57% при моделировании солнечного излучения (95 мВт / см 2.). Был сделан вывод, что улучшенная плотность тока короткого замыкания является прямым результатом добавления SWCNTs в композит, вызывающего более быстрый перенос электронов через сеть SWCNTs. Был также сделан вывод, что изменение морфологии привело к повышению коэффициента заполнения. В целом, основным результатом стало повышение эффективности преобразования энергии с добавлением SWCNT по сравнению с ячейками без SWCNT; однако предполагалось, что дальнейшая оптимизация возможна.

Кроме того, было обнаружено, что нагрев до температуры, превышающей температуру стеклования P3HT или P3OT после строительства, может быть полезным для управления фазовым разделением смеси. Этот нагрев также влияет на упорядочение полимерных цепей, поскольку полимеры представляют собой микрокристаллические системы, и улучшает перенос заряда, перенос заряда и сбор заряда в устройстве OPV. Подвижность дырок и энергоэффективность устройства полимер-УНТ также значительно увеличились в результате такого упорядочения. [16]

Использование тетраоктиламмонийбромида в тетрагидрофуране, ставшее еще одним ценным подходом к осаждению, также было предметом исследования для облегчения суспендирования путем воздействия на ОУНТ электрофоретическим полем. [17] Фактически, эффективность фотопреобразования 1,5% и 1,3% была достигнута, когда ОСУНТ были нанесены в сочетании со светособирающими квантовыми точками сульфида кадмия (CdS) и порфиринами , соответственно. [18]

Среди лучших преобразований мощности, достигнутых на сегодняшний день с использованием УНТ, было нанесение слоя SWCNT между ITO и PEDOT: PSS или между PEDOT: PSS и фотоактивной смесью в модифицированном ITO / PEDOT: PSS / P3HT: (6,6 ) -фенил-C 61 -метиловый эфир масляной кислоты (PCBM) / Al солнечный элемент. Путем нанесения покрытия окунанием из гидрофильной суспензии ОСУНТ были нанесены после первоначального воздействия на поверхность аргоновой плазмы для достижения эффективности преобразования энергии 4,9% по сравнению с 4% без УНТ. [19]

Однако, несмотря на то, что УНТ продемонстрировали потенциал в фотоактивном слое, они не привели к созданию солнечного элемента с эффективностью преобразования энергии, большей, чем у лучших тандемных органических элементов (КПД 6,5%). [20] Но в большинстве предыдущих исследований было показано, что контроль над однородным смешиванием электронодонорного сопряженного полимера и электронно-акцепторной УНТ является одним из наиболее сложных, а также решающих аспектов в создании эффективного сбора фототока в Устройства ОПВ на основе УНТ. Таким образом, использование УНТ в фотоактивном слое устройств OPV все еще находится на начальной стадии исследований, и все еще есть возможности для новых методов, позволяющих лучше использовать преимущества полезных свойств УНТ.

Одной из проблем, связанных с использованием ОСУНТ для фотоактивного слоя фотоэлектрических устройств, является смешанная чистота при синтезе (около 1/3 металлических и 2/3 полупроводниковых). Металлические ОУНТ (m-ОСНТ) могут вызывать рекомбинацию экситонов между электронными и дырочными парами, а соединение металлических и полупроводниковых ОУНТ (s-ОУНТ) формирует барьеры Шоттки, которые снижают вероятность прохождения дырки. [21] Несоответствие в электронной структуре синтезированных УНТ требует электронной сортировки для разделения и удаления m-ОСУНТ для оптимизации полупроводниковых характеристик. Это может быть достигнуто за счет диаметра и электронной сортировки УНТ с помощью процесса ультрацентрифугирования в градиенте плотности (DGU), включающего градиент поверхностно-активных веществ, который может разделять УНТ по диаметру, хиральности и электронному типу.[22] [23] Этот метод сортировки позволяет разделить m-SWCNT и точно собрать несколько хиральностей s-SWCNT, каждая из которых способна поглощать уникальную длину волны света. Множественные хиральности s-ОСНТ используются в качестве материала для переноса дырок вместе с фуллереновым компонентом PC71BM для изготовления гетеропереходов для активного слоя фотоэлектрических элементов. [24]Полихиральные s-ОСНТ обеспечивают оптическое поглощение в широком диапазоне от видимого до ближнего инфракрасного (БИК) света, увеличивая фототок по сравнению с использованием нанотрубок с одинарной хиральностью. Для максимального поглощения света использовалась перевернутая структура устройства со слоем нанопроволоки из оксида цинка, пронизывающим активный слой, чтобы минимизировать длину сбора. Оксид молибдена (MoOx) использовался в качестве слоя переноса дырок с высокой работой выхода для максимального увеличения напряжения. [24]

Элементы, изготовленные с такой архитектурой, достигли рекордной эффективности преобразования энергии в 3,1%, что выше, чем у любых других материалов солнечных элементов, в которых используются УНТ в активном слое. Эта конструкция также обладает исключительной стабильностью: PCE остается на уровне около 90% в течение 30 дней. [24] Исключительная химическая стабильность углеродных наноматериалов обеспечивает превосходную устойчивость к окружающей среде по сравнению с большинством органических фотоэлектрических элементов, которые необходимо инкапсулировать, чтобы уменьшить деградацию.

По сравнению с лучшими солнечными элементами с гетеропереходом полимер-фуллерен, которые имеют PCE около 10% [25], до полихиральных нанотрубок и фуллереновых солнечных элементов еще далеко. Тем не менее, эти результаты раздвигают достижимые пределы технологии УНТ в солнечных элементах. Способность полихиральных нанотрубок поглощать в режиме NIR - это технология, которая может быть использована для повышения эффективности будущих многопереходных тандемных солнечных элементов наряду с увеличением срока службы и долговечности будущих некристаллических солнечных элементов.

Углеродные нанотрубки как прозрачный электрод [ править ]

ITO в настоящее время является наиболее популярным материалом, используемым для изготовления прозрачных электродов в устройствах OPV; однако у него есть ряд недостатков. Во-первых, он не очень совместим с полимерными подложками из-за его высокой температуры осаждения, около 600 ° C. Традиционный ITO также имеет неблагоприятные механические свойства, такие как относительная хрупкость. Кроме того, сочетание дорогостоящего осаждения слоев в вакууме и ограниченного количества индия приводит к тому, что высококачественные прозрачные ITO-электроды становятся очень дорогими. Таким образом, разработка и коммерциализация замены ITO является одним из основных направлений исследований и разработок OPV.

Покрытия из проводящих УНТ в последнее время стали перспективной заменой, основанной на широком спектре методов, включая напыление , нанесение покрытия центрифугированием , литье, послойное покрытие и осаждение Ленгмюра – Блоджетт . [9] [26] [27] [28] Перенос с фильтрующей мембраны на прозрачную основу с использованием растворителя или в виде клейкой пленки является другим методом получения гибких и оптически прозрачных пленок УНТ. [29] Другие исследования показали, что пленки, сделанные из УНТ дугового разряда, могут обеспечивать высокую проводимость и прозрачность. [30] Кроме того, работа выходасетей SWCNT находится в диапазоне от 4,8 до 4,9 эВ (по сравнению с ITO, который имеет более низкую работу выхода, равную 4,7 эВ), поэтому можно ожидать, что работа выхода SWCNT должна быть достаточно высокой для обеспечения эффективного сбора дырок. [31] Еще одним преимуществом является то, что пленки SWCNT демонстрируют высокую оптическую прозрачность в широком спектральном диапазоне от видимого УФ до ближнего инфракрасного диапазона. Лишь некоторые материалы сохраняют разумную прозрачность в инфракрасном спектре, сохраняя при этом прозрачность в видимой части спектра, а также приемлемую общую электропроводность. [29]Пленки ОСУНТ обладают высокой гибкостью, не ползут, не растрескиваются после изгиба, теоретически обладают высокой теплопроводностью, чтобы выдерживать рассеивание тепла, и обладают высокой радиационной стойкостью. Однако электрическое листовое сопротивление ITO на порядок меньше листового сопротивления, измеренного для пленок SWCNT. Тем не менее, первоначальные исследования демонстрируют, что тонкие пленки SWCNT могут использоваться в качестве проводящих прозрачных электродов для сбора дырок в устройствах OPV с эффективностью от 1% до 2,5%, что подтверждает их сопоставимость с устройствами, изготовленными с использованием ITO. [31] [32] Таким образом, существуют возможности для продвижения этого исследования по разработке прозрачных электродов на основе УНТ, которые превосходят характеристики традиционных материалов ITO.

УНТ в сенсибилизированных красителями солнечных элементах [ править ]

Из-за простого процесса изготовления, низкой стоимости производства и высокой эффективности существует значительный интерес к сенсибилизированным красителем солнечным элементам (DSSC). Таким образом, повышение эффективности DSSC было предметом множества научных исследований, поскольку оно может производиться достаточно экономично, чтобы конкурировать с другими технологиями солнечных элементов. Наночастицы диоксида титана широко используются в качестве рабочего электрода для DSSC, поскольку они обеспечивают более высокую эффективность, чем любой другой исследованный полупроводник на основе оксида металла. [33] Тем не менее, самая высокая эффективность преобразования при облучении 1,5 (100 мВт / см 2 ) воздушной массы (AM) для этого устройства на сегодняшний день составляет около 11%. [34]Несмотря на этот первоначальный успех, усилия по дальнейшему повышению эффективности не дали серьезных результатов. [35] Транспорт электронов через сеть частиц был ключевой проблемой в достижении более высокой эффективности фотопреобразования в наноструктурированных электродах. Поскольку электроны сталкиваются со многими границами зерен во время прохождения и проходят случайный путь, вероятность их рекомбинации с окисленным сенсибилизатором увеличивается. [36]Следовательно, недостаточно увеличивать площадь поверхности оксидного электрода для повышения эффективности, поскольку следует предотвращать фото-генерируемую рекомбинацию заряда. Содействие переносу электронов через пленочные электроды и блокирование состояний интерфейса, лежащих ниже края зоны проводимости, являются одними из применяемых стратегий повышения эффективности, не основанных на УНТ. [35]

В связи с недавним прогрессом в разработке и производстве УНТ появляется многообещающее использование различных нанокомпозитов и наноструктур на основе УНТ для направления потока фотогенерированных электронов и содействия инжекции и извлечению заряда. Чтобы способствовать переносу электронов к поверхности собирающего электрода в DSSC, популярной концепцией является использование сетей CNT в качестве опоры для закрепления светособирающих полупроводниковых частиц. Исследования в этом направлении включают организацию квантовых точек CdS на ОСНТ. [18] Инжекция заряда из возбужденного CdS в ОСНТ была зарегистрирована при возбуждении наночастиц CdS. Другие разновидности полупроводниковых частиц, включая CdSe и CdTe, могут вызывать процессы переноса заряда при облучении видимым светом при прикреплении к УНТ.[37] Включая порфирин ифуллеренC 60 , также было показано, что организация фотоактивного донорного полимера и акцепторного фуллерена на поверхности электродов значительно улучшает эффективность фотопреобразования солнечных элементов. [38] Таким образом, есть возможность облегчить перенос электронов и повысить эффективность фотопреобразования DSSC, используя способность принимать электроны полупроводниковых ОСНТ.

Другие исследователи изготовили DSSC, используя золь-гель метод, чтобы получить покрытые диоксидом титана MWCNT для использования в качестве электрода. [35] Поскольку первичные MWCNT имеют гидрофобную поверхность и плохую стабильность дисперсии, для этого применения была необходима предварительная обработка. Относительно малодеструктивный метод удаления примесей, обработка H 2 O 2, использовалась для образования групп карбоновых кислот путем окисления MWCNT. Еще одним положительным моментом было то, что реакционные газы, включая CO
2и H 2 O нетоксичны и могут безопасно выделяться в процессе окисления. В результате обработки H 2 O 2открытые MWCNT имеют гидрофильную поверхность, а группы карбоновых кислот на поверхности имеют полярные ковалентные связи. Кроме того, отрицательно заряженная поверхность MWCNT улучшила стабильность дисперсии. Затем, полностью окружив MWCNT наночастицами диоксида титана с использованием золь-гель метода, было достигнуто увеличение эффективности преобразования примерно на 50% по сравнению с традиционной ячейкой из диоксида титана. Было сделано заключение, что повышенная взаимосвязь между частицами диоксида титана и MWCNT в пористой пленке диоксида титана является причиной повышения плотности тока короткого замыкания. Здесь снова считалось, что добавление MWCNT обеспечивает более эффективный перенос электронов через пленку в DSSC.

Одной из проблем, связанных с использованием ОСУНТ для фотоактивного слоя фотоэлектрических устройств, является смешанная чистота при синтезе (около 1/3 металлических и 2/3 полупроводниковых). Металлические ОУНТ (m-ОСНТ) могут вызывать рекомбинацию экситонов между электронными и дырочными парами, а соединение металлических и полупроводниковых ОУНТ (s-ОУНТ) формирует барьеры Шоттки, которые снижают вероятность прохождения дырки. [21] Несоответствие в электронной структуре синтезированных УНТ требует электронной сортировки для разделения и удаления m-ОСУНТ для оптимизации полупроводниковых характеристик. Это может быть достигнуто за счет диаметра и электронной сортировки УНТ с помощью процесса ультрацентрифугирования в градиенте плотности (DGU), включающего градиент поверхностно-активных веществ, который может разделять УНТ по диаметру, хиральности и электронному типу.[22] [23] Этот метод сортировки позволяет разделить m-SWCNT и точно собрать несколько хиральностей s-SWCNT, каждая из которых способна поглощать уникальную длину волны света. Множественные хиральности s-ОСНТ используются в качестве материала для переноса дырок вместе с фуллереновым компонентом PC71BM для изготовления гетеропереходов для активного слоя фотоэлектрических элементов. [24]Полихиральные s-ОСНТ обеспечивают оптическое поглощение в широком диапазоне от видимого до ближнего инфракрасного (БИК) света, увеличивая фототок по сравнению с использованием нанотрубок с одинарной хиральностью. Для максимального поглощения света использовалась перевернутая структура устройства со слоем нанопроволоки из оксида цинка, пронизывающим активный слой, чтобы минимизировать длину сбора. Оксид молибдена (MoOx) использовался в качестве слоя переноса дырок с высокой работой выхода для максимального увеличения напряжения. [24]

Элементы, изготовленные с такой архитектурой, достигли рекордной эффективности преобразования энергии в 3,1%, что выше, чем у любых других материалов солнечных элементов, в которых используются УНТ в активном слое. Эта конструкция также отличается исключительной стабильностью: PCE остается на уровне около 90% в течение 30 дней. [24] Исключительная химическая стабильность углеродных наноматериалов обеспечивает превосходную устойчивость к окружающей среде по сравнению с большинством органических фотоэлектрических элементов, которые должны быть инкапсулированы для уменьшения деградации.

По сравнению с лучшими солнечными элементами с гетеропереходом полимер-фуллерен, которые имеют PCE около 10% [25], до полихиральных нанотрубок и фуллереновых солнечных элементов еще далеко. Тем не менее, эти результаты раздвигают достижимые пределы технологии УНТ в солнечных элементах. Способность полихиральных нанотрубок поглощать в режиме NIR - это технология, которая может быть использована для повышения эффективности будущих многопереходных тандемных солнечных элементов наряду с увеличением срока службы и долговечности будущих некристаллических солнечных элементов.

См. Также [ править ]

  • Оптические свойства углеродных нанотрубок
  • Углеродная нанотрубка
  • Селективная химия однослойных нанотрубок
  • Аллотропы углерода

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Ланди, Б.Дж.; Рафаэль, РП; Кастро, SL; Бейли, С. Г. (2005). «Одностенные солнечные элементы из углеродных нанотрубок и полимеров». Прогресс в фотогальванике: исследования и приложения . 13 (2): 165–172. DOI : 10.1002 / pip.604 . ЛВП : 2060/20050206395 .
  2. ^ Катальдо, Себастьяно; Salice, P .; Menna, P .; Пигнатаро, Б. (2012). «Углеродные нанотрубки и органические солнечные элементы». Energy Environ. Sci . 5 (3): 5919–5940. DOI : 10.1039 / C1EE02276H .
  3. ^ Ли Джи Ун (2003). «Фотоэлектрический эффект в диодах из идеальных углеродных нанотрубок». Прил. Phys. Lett . 87 (3): 073101. Bibcode : 2005ApPhL..87g3101L . DOI : 10.1063 / 1.2010598 .
  4. ^ Ли, Чжунжуй; Василий Петрович Кунец (2009). «SOCl2 улучшил фотоэлектрическое преобразование одностенных углеродных нанотрубок / гетеропереходов n-кремния» . Прил. Phys. Lett . 93 (3): 243117. Bibcode : 2008ApPhL..93x3117L . DOI : 10.1063 / 1.3050465 .
  5. Перейти ↑ Jia, Yi (2011). "Достижение высокой эффективности кремний-углеродных гетеропереходных солнечных элементов с помощью кислотного допирования". Nano Lett . 11 (5): 1901–1905. Bibcode : 2011NanoL..11.1901J . DOI : 10.1021 / nl2002632 . PMID 21452837 . 
  6. ^ Jung, Yeonwoong (2013). «Рекордно высокоэффективные солнечные элементы с одностенными углеродными нанотрубками и кремнием на p – n переходе» . Nano Lett . 13 (1): 95–99. Bibcode : 2013NanoL..13 ... 95J . DOI : 10.1021 / nl3035652 . PMID 23237412 . 
  7. ^ Ли, Чжунжуй; Вини Сайни (2010). "Полимерные функционализированные фотоэлектрические устройства с одностенными углеродными нанотрубками n-типа" . Прил. Phys. Lett . 96 (3): 033110. Bibcode : 2010ApPhL..96c3110L . DOI : 10.1063 / 1.3284657 .
  8. ^ a b c Kymakis, E .; Alexandrou, I .; Амаратунга, ГАЖ (2003). «Фотоэлектрические устройства высокого напряжения холостого хода из композитов углерод-нанотрубка-полимер». Журнал прикладной физики . 93 (3): 1764–1768. Bibcode : 2003JAP .... 93.1764K . DOI : 10.1063 / 1.1535231 .
  9. ^ a b Назад, Хироки; Петрич, Клаус; Шаффер, Майло СП; Windle, Alan H .; Друг, Ричард Х. (1999). «Композиты углеродных нанотрубок и сопряженных полимеров для фотоэлектрических устройств». Современные материалы . 11 (15): 1281–1285. DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-4095 (199910) 11:15 <1281 :: AID-ADMA1281> 3.0.CO; 2-6 .
  10. ^ Миллер, AJ; Хаттон, РА; Сильва, SRP (2006). «Водорастворимый композит многослойный углерод-нанотрубка-политиофен для двухслойной фотоэлектрической энергии» (PDF) . Письма по прикладной физике . 89 (12): 123115–1–3. Bibcode : 2006ApPhL..89l3115M . DOI : 10.1063 / 1.2356115 .
  11. ^ Kymakis, E .; Амаратунга, ГАЖ (2002). «Фотовольтаические устройства из одностенных углеродных нанотрубок / сопряженных полимеров». Письма по прикладной физике . 80 (1): 112–114. Bibcode : 2002ApPhL..80..112K . DOI : 10.1063 / 1.1428416 .
  12. ^ Raffaelle, RP; Ланди, Б.Дж.; Кастро, SL; Ruf, HJ; Evans, CM; Бейли, С. Г. (2005). «Комплексы CdSe квантовая точка - одностенные углеродные нанотрубки для полимерных солнечных элементов» Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 87 (1–4): 733–746. DOI : 10.1016 / j.solmat.2004.07.047 .
  13. ^ Kazaoui, S .; Minami, N .; Nalini, B .; Kim, Y .; Хара, К. (2005). «Фотопроводящие и фотоэлектрические устройства ближнего инфракрасного диапазона с использованием одностенных углеродных нанотрубок в проводящих полимерных пленках». Журнал прикладной физики . 98 (8): 084314–084314–6. Bibcode : 2005JAP .... 98х4314К . DOI : 10.1063 / 1.2113419 .
  14. ^ Прадхан, Басудев; Batabyal, Sudip K .; Пал, Амлан Дж. (2006). «Функционализированные углеродные нанотрубки в фотоэлектрических устройствах донорно-акцепторного типа». Письма по прикладной физике . 88 (9): 093106. Bibcode : 2006ApPhL..88i3106P . DOI : 10.1063 / 1.2179372 .
  15. ^ Ли, Ченг; Чен, Юхонг; Ван, Юбин; Икбал, Зафар; Чховалла, Маниш; Митра, Соменат (2007). «Комплекс фуллерена и одностенных углеродных нанотрубок для фотоэлектрических элементов с объемным гетеропереходом полимера». Журнал химии материалов . 17 (23): 2406–2411. DOI : 10.1039 / b618518e .
  16. ^ Chirvase, D .; Parisi, J .; Hummelen, JC; Дьяконов, В. (2004). «Влияние наноморфологии на фотоэлектрическое действие композитов полимер-фуллерен» (PDF) . Нанотехнологии . 15 (9): 1317–1323. Bibcode : 2004Nanot..15.1317C . DOI : 10.1088 / 0957-4484 / 15/9/035 .
  17. ^ Barazzouk, Саид; Хотчандани, Сурат; Винодгопал, К .; Камат, Прашант В. (2004). «Пленки из одностенных углеродных нанотрубок для генерации фототока. Быстрый отклик на облучение видимым светом». Журнал физической химии B . 108 (44): 17015–17018. DOI : 10.1021 / jp0458405 .
  18. ^ a b Робель, Иштван; Бункер, Брюс А .; Камат, Прашант В. (2005). «Одностенные нанокомпозиты углеродные нанотрубки-CdS как светособирающие сборки: фотоиндуцированные взаимодействия с переносом заряда». Современные материалы . 17 (20): 2458–2463. DOI : 10.1002 / adma.200500418 .
  19. ^ Чаудхари, Сумит; Лу, Хайвэй; Мюллер, Астрид М .; Бардин, Кристофер Дж .; Озкан, Михримах (2007). «Иерархическое размещение и связанное с ним оптоэлектронное воздействие углеродных нанотрубок в полимерно-фуллереновых солнечных элементах». Нано-буквы . 7 (7): 1973–1979. Bibcode : 2007NanoL ... 7.1973C . DOI : 10.1021 / nl070717l . PMID 17570731 . 
  20. ↑ Джин, Янг Ким; Ли, Кванхи; Коутс, Нельсон Э .; Моисей, Даниил; Нгуен, Тхук-Куен; Данте, Марк; Хигер, Алан Дж. (2007). «Эффективные тандемные полимерные солнечные элементы, изготовленные методом комплексной обработки». Наука . 317 (5835): 222–225. Bibcode : 2007Sci ... 317..222K . DOI : 10.1126 / science.1141711 . PMID 17626879 . 
  21. ^ а б 1. Фюрер, М.С. Nygård, J .; Shih, L .; Forero, M .; Юн, Й.-Г .; Маццони, MSC; Чой, HJ; Ihm, J .; Луи, SG; Zettl, A .; Макьюэн, П.Л., Скрещенные соединения нанотрубок. Science 2000, 288 (5465), 494-497.
  22. ^ а б Арнольд, MS; Ступп, С.И.; Херсам М.К. Обогащение однослойных углеродных нанотрубок по диаметру в градиентах плотности. Nano Letters 2005, 5 (4), 713-718;
  23. ^ а б Арнольд, MS; Грин, AA; Hulvat, JF; Ступп, С.И.; Херсам, М.С., Сортировка углеродных нанотрубок по электронной структуре с использованием дифференцирования плотности. Нат Нано 2006, 1 (1), 60-65.
  24. ^ a b c d e е Гонг, М .; Шастрый, Т.А.; Xie, Y .; Бернарди, М .; Jasion, D .; Удача, КА; Marks, TJ; Гроссман, JC; Ren, S .; Херсам, М.С., Полихиральные полупроводниковые углеродные нанотрубки – фуллереновые солнечные элементы. Нано Письма 2014, 14 (9), 5308-5314.
  25. ^ a b Li, G .; Zhu, R .; Ян Ю. Полимерные солнечные элементы. Нат Фотон 2012, 6 (3), 153-161.
  26. ^ Контрерас, Мигель; Барнс, Тереза; Ван Де Лагемаат, Джао; Рамблз, Гарри; Coutts, Тимоти Дж .; Недели, Крис; Глатковски, Пол; Левицкий, Игорь; Пелтола, Йорма; Бритц, Дэвид А. (2007). «Замена прозрачных проводящих оксидов одностенными углеродными нанотрубками в солнечных элементах на основе Cu (In, Ga) Se2». Журнал физической химии C . 111 (38): 14045–14048. DOI : 10.1021 / jp075507b .
  27. ^ Срикумар, TV; Тао Лю; Kumar, S .; Эриксон, LM; Hauge, RH; Смолли, RE (2003). «Одностенные пленки углеродных нанотрубок». Химия материалов . 15 (1): 175–178. DOI : 10.1021 / cm020367y .
  28. ^ Ли, Сяолинь; Чжан, Ли; Ван, Синьрань; Симояма, Ивао; Сунь, Сяомин; Со, Вон-К; Дай, Хунцзе (2007). «Сборка Ленгмюра-Блоджетт плотно ориентированных однослойных углеродных нанотрубок из объемных материалов». Журнал Американского химического общества . 129 (16): 4890–4891. arXiv : 0704.0113 . Bibcode : 2007arXiv0704.0113L . DOI : 10.1021 / ja071114e . PMID 17394327 . 
  29. ^ а б Ву, Чжуанчунь; Чен, Чжихун; Ду, Сюй; Логан, Джонатан М .; Сиппель, Дженнифер; Николу, Мария; Камарас, Каталин; Рейнольдс, Джон Р .; Таннер, Дэвид Б .; Хебард, Артур Ф .; Ринзлер, Эндрю Г. (2004). «Прозрачные проводящие пленки углеродных нанотрубок». Наука . 305 (5688): 1273–1276. Bibcode : 2004Sci ... 305.1273W . DOI : 10.1126 / science.1101243 . PMID 15333836 . 
  30. ^ Чжан, Дайхуа; Рю, Конмин; Лю, Сяолей; Поликарпов, Евгений; Ли, Джеймс; Томпсон, Марк Э .; Чжоу, Чунву (2006). «Прозрачные, проводящие и гибкие пленки углеродных нанотрубок и их применение в органических светодиодах». Нано-буквы . 6 (9): 1880–1886. Bibcode : 2006NanoL ... 6.1880Z . DOI : 10.1021 / nl0608543 . PMID 16967995 . 
  31. ^ a b van de Lagemaat, J .; Barnes, TM; Rumbles, G .; Shaheen, SE; Coutts, TJ; Недели, С .; Левицкий, И .; Peltola, J .; Глатковский, П. (2006). «Органические солнечные элементы с углеродными нанотрубками, заменяющими In2O3: Sn в качестве прозрачного электрода» . Письма по прикладной физике . 88 (23): 233503–1–3. Bibcode : 2006ApPhL..88w3503V . DOI : 10.1063 / 1.2210081 .
  32. ^ Роуэлл, МВт; Топинка, Массачусетс; Макги, доктор медицины; Prall, H.-J .; Dennler, G .; Sariciftci, NS; Лянбин Ху; Грюнер, Г. (2006). «Органические солнечные элементы с сетчатыми электродами из углеродных нанотрубок». Письма по прикладной физике . 88 (23): 233506–1–3. Bibcode : 2006ApPhL..88w3506R . DOI : 10.1063 / 1.2209887 .
  33. ^ Чаппел, Шломит; Чен, Си-Гуан; Забан, Арье (2002). «Нанопористые SnO2-электроды с покрытием из TiO2 для сенсибилизированных красителями солнечных элементов». Ленгмюра . 18 (8): 3336–3342. DOI : 10.1021 / la015536s .
  34. ^ Чжипан, Чжан; Ито, С .; O'Regan, B .; Дайбинь Куанг; Закееруддин, С.М. Лиска, П .; Charvet, R .; Comte, P .; Назируддин, МК; Печи, П .; Humphry-Baker, R .; Koyanagi, T .; Mizuno, T .; Гратцель, М. (2007). «Электронная роль светорассеивающего слоя TiO2 в солнечных элементах, сенсибилизированных красителем». Zeitschrift für Physikalische Chemie . 221 (3): 319–327. DOI : 10.1524 / zpch.2007.221.3.319 .
  35. ^ a b c Ли, Тэ Ён; Алегаонкар, PS; Ю, Джи-Бом (2007). «Изготовление сенсибилизированного красителем солнечного элемента с использованием углеродных нанотрубок, покрытых TiO2». Тонкие твердые пленки . 515 (12): 5131–5135. Bibcode : 2007TSF ... 515.5131L . DOI : 10.1016 / j.tsf.2006.10.056 .
  36. ^ Kongkanand, Anusorn; Домингес, Ребека Мартинес; Камат, Прашант В. (2007). «Каркасы из одностенных углеродных нанотрубок для фотоэлектрохимических солнечных элементов. Улавливание и перенос фотогенерированных электронов». Нано-буквы . 7 (3): 676–680. Bibcode : 2007NanoL ... 7..676K . DOI : 10.1021 / nl0627238 . PMID 17309316 . 
  37. ^ Олек, М .; Бусген, Т .; Hilgendorff, M .; Гирзиг, М. (2006). «Многослойные углеродные нанотрубки, модифицированные квантовыми точками» . Журнал физической химии B . 110 (26): 12901–12904. DOI : 10.1021 / jp061453e . PMID 16805589 . 
  38. ^ Hasobe, Так; Фукузуми, Шуничи; Камат, Прашант В. (2006). «Организованные сборки одностенных углеродных нанотрубок и порфирина для фотохимических солнечных элементов: инжекция заряда из возбужденного порфирина в однослойные углеродные нанотрубки». Журнал физической химии B . 110 (50): 25477–25484. DOI : 10.1021 / jp064845u . PMID 17165996 .