Name: fabrication of fully solution processed inorganic nanocrystal photovoltaic devices
Uploaded: 2016-07-08T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices at JoVE.com

The Office of Naval Research (ONR) is gratefully acknowledged for financial support. A portion of this work was conducted while Professor Townsend held a National Research Council (NRC) Postdoctoral Fellowship at the Naval Research Laboratory and is grateful for internal support from St. Mary's College of Maryland.

הערה: אנא להתייעץ כל גיליונות נתוני בטיחות חומרים רלוונטיים (MSDS) לפני השימוש. רבים מן מבשר פתרונות ומוצרים מסוכנים או מסרטנים. שיקולים מיוחדים צריכים להיות מופנים אל ננו בשל חששות בטיחות ייחודיים שעולים לעומת עמיתיהם נפחם. ציוד מגן נכון צריך להיות משוחק (משקפי בטיחות...

<ol>
	<li>Debnath, R., Bakr, O., Sargent, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-processed+colloidal+quantum+dot+photovoltaics:+A+perspective.">Solution-processed colloidal quantum dot photovoltaics: A perspective.</a> Energy Environ. Sci. 4, 4870-4881 (2011).</li><li>Tang, J., Sargent, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+Colloidal+Quantum+Dots+for+Photovoltaics:+Fundamentals+and+Recent+Progress.">Infrared Colloidal Quantum Dots for Photovoltaics: Fundamentals and Recent Progress.</a> Adv. Mater. 23, 12-29 (2011).</li><li>Ning, Z., Dong, H., Zhang, Q., Voznyy, O., Sargent, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solar+Cells+Based+on+Inks+of+n-Type+Colloidal+Quantum+Dots.">Solar Cells Based on Inks of n-Type Colloidal Quantum Dots.</a> ACS Nano. 8, 10321-10327 (2014).</li><li>Yoon, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Open-Circuit+Voltage+of+PbS+Nanocrystal+Quantum+Dot+Solar+Cells.">Enhanced Open-Circuit Voltage of PbS Nanocrystal Quantum Dot Solar Cells.</a> Sci. Rep. 3, (2013).</li><li>Jiaoyan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+open-circuit+voltage+and+the+fill+factor+in+CdTe+nanocrystal+solar+cells+by+using+interface+materials.">Enhancement of open-circuit voltage and the fill factor in CdTe nanocrystal solar cells by using interface materials.</a> Nanotechnology. 25, 365203 (2014).</li><li>Kramer, I. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Spray-Coated+Colloidal+Quantum+Dot+Solar+Cells.">Efficient Spray-Coated Colloidal Quantum Dot Solar Cells.</a> Adv. Mater. 27, 116-121 (2015).</li><li>Shirasaki, Y., Supran, G. J., Bawendi, M. G., Bulovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergence+of+colloidal+quantum-dot+light-emitting+technologies.">Emergence of colloidal quantum-dot light-emitting technologies.</a> Nat. Photonics. 7, 13-23 (2013).</li><li>Demir, H. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantum+dot+integrated+LEDs+using+photonic+and+excitonic+color+conversion.">Quantum dot integrated LEDs using photonic and excitonic color conversion.</a> Nano Today. 6, 632-647 (2011).</li><li>Yu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-Processed+Graphene/MnO2+Nanostructured+Textiles+for+High-Performance+Electrochemical+Capacitors.">Solution-Processed Graphene/MnO2 Nanostructured Textiles for High-Performance Electrochemical Capacitors.</a> Nano Lett. 11, 2905-2911 (2011).</li><li>Ridley, B. A., Nivi, B., Jacobson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-Inorganic+Field+Effect+Transistors+Fabricated+by+Printing.">All-Inorganic Field Effect Transistors Fabricated by Printing.</a> Science. 286, 746-749 (1999).</li><li>Habas, S. E., Platt, H. A. S., van Hest, M. F. A. M., Ginley, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-Cost+Inorganic+Solar+Cells:+From+Ink+To+Printed+Device.">Low-Cost Inorganic Solar Cells: From Ink To Printed Device.</a> Chem. Rev. 110, 6571-6594 (2010).</li><li>Townsend, T. K., Yoon, W., Foos, E. E., Tischler, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Nanocrystal+Spray+Deposition+on+Inorganic+Solar+Cells.">Impact of Nanocrystal Spray Deposition on Inorganic Solar Cells.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 6, 7902-7909 (2014).</li><li>Olson, J. D., Rodriguez, Y. W., Yang, L. D., Alers, G. B., Carter, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CdTe+Schottky+diodes+from+colloidal+nanocrystals.">CdTe Schottky diodes from colloidal nanocrystals.</a> Appl. Phys. Lett. 96, 242103 (2010).</li><li>Sun, S., Liu, H., Gao, Y., Qin, D., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+synthesis+of+CdTe+nanocrystals+for+high+performanced+Schottky+thin+film+solar+cells.">Controlled synthesis of CdTe nanocrystals for high performanced Schottky thin film solar cells.</a> J. Mater. Chem. 22, 19207-19212 (2012).</li><li>Chen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+inorganic+solar+cells+from+aqueous+nanocrystals:+the+impact+of+composition+on+carrier+dynamics.">Efficient inorganic solar cells from aqueous nanocrystals: the impact of composition on carrier dynamics.</a> RSC Adv. 5, 74263-74269 (2015).</li><li>Gur, I., Fromer, N. A., Geier, M. L., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Air-stable+all-inorganic+nanocrystal+solar+cells+processed+from+solution.">Air-stable all-inorganic nanocrystal solar cells processed from solution.</a> Science. 310, 462-465 (2005).</li><li>Ju, T., Yang, L., Carter, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thickness+dependence+study+of+inorganic+CdTe/CdSe+solar+cells+fabricated+from+colloidal+nanoparticle+solutions.">Thickness dependence study of inorganic CdTe/CdSe solar cells fabricated from colloidal nanoparticle solutions.</a> J. Appl. Phys. 107, (2010).</li><li>MacDonald, B. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-by-Layer+Assembly+of+Sintered+CdSexTe1-x+Nanocrystal+Solar+Cells.">Layer-by-Layer Assembly of Sintered CdSexTe1-x Nanocrystal Solar Cells.</a> ACS Nano. 6, 5995-6004 (2012).</li><li>Crisp, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocrystal+Grain+Growth+and+Device+Architectures+for+High-Efficiency+CdTe+Ink-Based+Photovoltaics.">Nanocrystal Grain Growth and Device Architectures for High-Efficiency CdTe Ink-Based Photovoltaics.</a> ACS Nano. 8, 9063-9072 (2014).</li><li>Townsend, T. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safer+salts+for+CdTe+nanocrystal+solution+processed+solar+cells:+the+dual+roles+of+ligand+exchange+and+grain+growth.">Safer salts for CdTe nanocrystal solution processed solar cells: the dual roles of ligand exchange and grain growth.</a> J. Mater. Chem. A. 3, 13057-13065 (2015).</li><li>Jasieniak, J., MacDonald, B. I., Watkins, S. E., Mulvaney, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-Processed+Sintered+Nanocrystal+Solar+Cells+via+Layer-by-Layer+Assembly.">Solution-Processed Sintered Nanocrystal Solar Cells via Layer-by-Layer Assembly.</a> Nano Lett. 11, 2856-2864 (2011).</li><li>Hecht, D. S., Hu, L. B., Irvin, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+Transparent+Electrodes+Based+on+Thin+Films+of+Carbon+Nanotubes,+Graphene,+and+Metallic+Nanostructures.">Emerging Transparent Electrodes Based on Thin Films of Carbon Nanotubes, Graphene, and Metallic Nanostructures.</a> Adv. Mater. 23, 1482-1513 (2011).</li><li>Kim, M. G., Kanatzidis, M. G., Facchetti, A., Marks, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+fabrication+of+high-performance+metal+oxide+thin-film+electronics+via+combustion+processing.">Low-temperature fabrication of high-performance metal oxide thin-film electronics via combustion processing.</a> Nat. Mater. 10, 382-388 (2011).</li><li>Townsend, T. K., Foos, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+solution+processed+all+inorganic+nanocrystal+solar+cells.">Fully solution processed all inorganic nanocrystal solar cells.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 16458-16464 (2014).</li><li>Yu, W. W., Peng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+High-Quality+CdS+and+Other+II-VI+Semiconductor+Nanocrystals+in+Noncoordinating+Solvents:+Tunable+Reactivity+of+Monomers.">Formation of High-Quality CdS and Other II-VI Semiconductor Nanocrystals in Noncoordinating Solvents: Tunable Reactivity of Monomers.</a> Angew. Chem. 114, 2474-2477 (2002).</li><li>Brust, M., Walker, M., Bethell, D., Schiffrin, D. J., Whyman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+thiol-derivatised+gold+nanoparticles+in+a+two-phase+Liquid-Liquid+system.">Synthesis of thiol-derivatised gold nanoparticles in a two-phase Liquid-Liquid system.</a> J. Chem. Soc., Chem. Commun. , 801-802 (1994).</li><li>Smits, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Sheet+Resistivities+with+the+Four-Point+Probe.">Measurement of Sheet Resistivities with the Four-Point Probe.</a> Bell Sys. Tech. J. 37, 711-718 (1958).</li><li>Yoon, W., Townsend, T. K., Lumb, M. P., Tischler, J. G., Foos, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sintered+CdTe+Nanocrystal+Thin-films:+Determination+of+Optical+Constants+and+Application+in+Novel+Inverted+Heterojunction+Solar+Cells.">Sintered CdTe Nanocrystal Thin-films: Determination of Optical Constants and Application in Novel Inverted Heterojunction Solar Cells.</a> IEEE Trans. Nanotechnol. 13, 551-556 (2014).</li><li>Foos, E. E., Yoon, W., Lumb, M. P., Tischler, J. G., Townsend, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inorganic+Photovoltaic+Devices+Fabricated+Using+Nanocrystal+Spray+Deposition.">Inorganic Photovoltaic Devices Fabricated Using Nanocrystal Spray Deposition.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 5, 8828-8832 (2013).</li><li>Nag, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-free+Inorganic+Ligands+for+Colloidal+Nanocrystals:+S2-,+HS-,+Se2-,+HSe-,+Te2-,+HTe-,+TeS32-,+OH-,+and+NH2-+as+Surface+Ligands.">Metal-free Inorganic Ligands for Colloidal Nanocrystals: S2-, HS-, Se2-, HSe-, Te2-, HTe-, TeS32-, OH-, and NH2- as Surface Ligands.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 10612-10620 (2011).</li><li>Panthani, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Efficiency+Solution+Processed+Sintered+CdTe+Nanocrystal+Solar+Cells:+The+Role+of+Interfaces.">High Efficiency Solution Processed Sintered CdTe Nanocrystal Solar Cells: The Role of Interfaces.</a> Nano Lett. 14, 670-675 (2014).</li></ol>

לסיכום, פרוטוקול זה מספק הנחיות עבור השלבים העיקריים מעורבים בבניית פתרון מעובד מכשיר אלקטרוני מתוך בתצהיר spray- או ספין-ציפוי. כאן, אנו מדגישים שיטות חדשות עבור תחמוצת אינדיום בדיל מוליכים שקופים עיבוד פתרון (איטו) סרטים על גבי מצעים זכוכית שאינו מוליך. לאחר הליך תחרי...

בשל מאפייני המתעוררים הייחודיים שלהם, דיו ננו אורגני מצא יישומים במגוון רחב של מכשירים אלקטרוניים כולל photovoltaics, 1 -. 6 דיודות פולט אור, 7, 8 קבלים 9 וטרנזיסטורים 10 זאת בשל השילוב של אלקטרונית מעולה תכונות אופטיות של חומרים אורגניים תאימות הפתרון שלהם על הננומטרי. חומרים אורגניים גורפים הם בדרך כלל לא מסיסים ולכן מוגבלים בטמפרטורה גבוהה, תצהירי ואקום בלחץ נמוכים. עם זאת, כאשר נערך על ננו עם פגז ליגנד אורגני, ניתן לפזר חומרים אלה בממסים אורגניים והפקידו מפתרון (drop-, דולה, spin-, spray- ציפוי). והחופש הזה משטחים גדולים ובלתי סדירים מעיילים עם מכשירים אלקטרוניים מפחית את העלות של הטכנולוגיות הללו תוך הרחבת יישומי נישה אפשריות. 6, 11 </sup&gt;, 12 פתרון עיבוד של קדמיום (II) טלוריד (CdTe), קדמיום (II) selenide (CdSe), קדמיום (II) גופרי (CDS) ותחמוצת אבץ (ZnO) שכבות פעילות מוליכים למחצה אורגניים הוביל התקני פוטו לכת יעילות (ƞ) עבור מתכת-CdTe צומת שוטקי CdTe / אל (ƞ = 5.15%) 13, 14 ו heterojunction תקליטורים / CdTe (ƞ = 5.73%), 15 CdSe / CdTe (ƞ = 3.02%), 16, 17 ZnO / CdTe (ƞ = 7.1 %, 12%). 18, 19 בניגוד בתצהיר ואקום של מכשירי CdTe בתפזורת, סרטים ננו אלה חייבים לעבור בתצהיר בעקבות דיאלוג ליגנד להסיר יליד בידוד הליגנדים אורגני ארוכת שרשרת אוסרות העברת אלקטרונים יעילה דרך הסרט. בנוסף, sintering CD-(S, Se, טה) חייב להתרחש במהלך החימום בנוכחות זרז מלח מתאים. לאחרונה, זה היה found כי אמוניום כלוריד רעיל (NH 4 Cl) יכול לשמש למטרה זו כתחליף כלוריד קדמיום נפוץ (II) (CdCl 2) 20 על ידי טבילת סרט ננו שהופקד NH 4 Cl:. פתרונות מתנול, תגובת החליפין ליגנד מתרחשת בו זמנית עם חשיפת זרז sintering חום מופעל NH 4 Cl. הסרטים הללו המוכנות מחוממים שכבה אחר שכבה לבנות לעובי הרצוי של שכבות פוטו-פעיל. 21 ההתפתחויות אחרונות בסרטים מוליכים שקופים (nanowires מתכת, גרפן, צינורות פחמן, תחמוצת אינדיום בדיל מעובד בעירה) ודיו ננו מוליך המתכת הובילו הייצור של אלקטרוניקה גמישה או מעוקלת הבנויה על משטחים שאינם מוליכים שרירותיים. 22, 23 במצגת זו , אנחנו מדגימים הכנה כל פתרון דיו מבשר כולל השכבות הפעילות (nanocrystals CdTe ו CdSe), את transpaלשכור ניצוח אלקטרודה תחמוצת (כלומר, תחמוצת בדיל המסומם אינדיום, איטו) ומגע המתכת האחורי לבנות תאים סולריים אורגניים הושלמו לחלוטין מתהליך פתרון. 24 כאן, אנו מדגישים את ארכיטקטורות דפוסי תרסיס התהליך ושכבת ההתקן שאינו מוליך זכוכית. פרוטוקול וידאו מפורט זה נועד לעזור לחוקרים מי הם בעיצוב תאים סולריים מעובד פתרון בניין; עם זאת, באותו הטכניקות המתוארות כאן החלות על מגוון רחב של מכשירים אלקטרוניים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="589">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Oleic acid, 90%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">364525</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">1-octadecene, 90%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">O806</td>
			<td style="width:107px;">Technical grade</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Trioctylphosphine (TOP), 90%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">117854</td>
			<td style="width:107px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:204px;">Trimethylsilyl chloride, 99.9%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">92360</td>
			<td style="width:107px;">Air and water sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Se, 99.5+%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">209651</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:204px;">NH4Cl, 99%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">9718</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:204px;">CdCl2, 99.9%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">202908</td>
			<td style="width:107px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">CdO, 99.99%</td>
			<td style="width:165px;">Strem</td>
			<td style="width:115px;">202894</td>
			<td style="width:107px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Te, 99.8%</td>
			<td style="width:165px;">Strem</td>
			<td style="width:115px;">264865</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:204px;">In(NO3)3.2.85H2O, 99.99%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">326127-50G</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:204px;">SnCl2.2H2O, 99.9%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">431508</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:204px;">NH4OH</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">320145</td>
			<td style="width:107px;">Caustic</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:204px;">NH4NO3, 99%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">A9642</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:204px;">HAuCl4.3H2O, 99.9%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">520918</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:204px;">Tetraoctylammonium bromide (TMA-Br)</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">294136</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Toluene, 99.8%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">244511</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Hexanethiol, 95%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">234192</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:204px;">NaBH4, 96%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">71320</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Hexanes, 98.5%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">650544</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Ethanol, 99.5%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">459844</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Methanol, anhydrous, 99.8%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">322415</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">1-propanol, 99.5%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">402893</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">2-propanol, 99.5%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">278475</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:204px;">Pyridine, &#62; 99%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">360570</td>
			<td style="width:107px;">Purified by distillation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Heptane</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">246654</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">chloroform &#62; 99%</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">372978</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Acetone</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:115px;">34850</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:204px;">Glass microscope slides</td>
			<td style="width:165px;">Fisher</td>
			<td style="width:115px;">12-544-4</td>
			<td style="width:107px;">Cut with glass cutter</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:204px;">Gravity Fed Airbrush</td>
			<td style="width:165px;">Paasche</td>
			<td style="width:115px;">VSR90#1</td>
			<td style="width:107px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Syringe needle</td>
			<td style="width:165px;">Fisher</td>
			<td>CAD4075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;width:204px;">Solar Simulator Testing Station</td>
			<td>Newport</td>
			<td>PVIV-1A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Software</td>
			<td>Oriel</td>
			<td>PVIV 2.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Round bottom flask</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>Z723134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Round bottom flask</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>Z418668</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:204px;">Polytetrafluoroethylene (PTFE) syringe filter&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>Z259926</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Polyamide tape</td>
			<td>Kapton</td>
			<td>KPT-1/8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cellophane tape</td>
			<td>Scotch</td>
			<td>810 Tape</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Polypropylene&#160;centrifuge tube</td>
			<td style="width:165px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>CLS430290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Silver epoxy</td>
			<td>MG Chemicals</td>
			<td>8331-14G</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of fully solution processed inorganic nanocrystal photovoltaic devices

אנו להדגים שיטה להכנת תאים סולריים אורגניים מעובדים במלואם פתרון מ ספין ולרסס בתצהיר ציפוי של דיו ננו. עבור שכבת בולם photoactive, CdTe קולואידים ו nanocrystals CdSe (3-5 ננומטר) מסונתזים באמצעות טכניקת הזרקה חמה אינרטי וניקה עם משקעים להסיר ריאגנטים המוצא עודפים. באופן דומה, nanocrystals זהב (3-5 ננומטר) מסונתז בתנאי סביבה ופזר בממסים אורגניים. בנוסף, פתרונות מבשרים על תחמוצת אינדיום בדיל מוליכים שקופים (איטו) סרטים ערוכים מפתרונות של מלחים אינדיום ובדיל זיווג עם מחמצן תגובתי. שכבה אחר שכבה, פתרונות אלה מופקדים על מצע זכוכית הבא חישול (200-400 מעלות צלזיוס) כדי לבנות את התא הסולארי ננו (זכוכית / איטו / CdSe / CdTe / Au). החילופי ליגנד טרום חישול נדרש עבור nanocrystals CdSe ו CdTe שבו סרטים טבולים NH 4 Cl: מתנול להחליף Liga יליד-שרשרת ארוכהnds עם אורגניים Cl קטן - אניונים. 4 NH Cl (ים) נמצא לפעול כזרז תגובת sintering (כחלופה רעילה לטיפול הקונבנציונלי CdCl 2 (s)) שיוביל לצמיחת תבואה (136 ± 39 ננומטר) במהלך חימום. העובי והחספוס של הסרטים המוכנים מאופיינים עם SEM ו profilometry האופטי. FTIR משמש כדי לקבוע את מידת חילופי ליגנד לפני sintering, ו XRD משמש כדי לאמת את crystallinity והפאזה של כל חומר. UV / Vis ספקטרה להראות גבוה הילוכים האור הנראה דרך שכבת איטו ומעבר אדום ספיגת של nanocrystals chalcogenide קדמיום לאחר חישול תרמית. עקומות נוכחית במתח של התקנים הושלמו נמדדות תחת תאורה אחד שמש מדומה. הבדלים קטנים בטכניקות בתצהיר ריאגנטים המועסקים במהלך חילופי ליגנד הוכחו להם השפעה מרחיקת לכת על מאפייני ההתקן. כאן אנו בוחנים את ההשפעות של חםקאל (סוכני sintering וחילופי ליגנד) וטיפולים פיזיים (ריכוז פתרון, בלחץ ספריי, זמן חישול חישול בטמפרטורה) על ביצועי המכשיר פוטו.

דפוסי עקיפת רנטגן זווית קטנה משמשים כדי לאמת את crystallinity ושלב של סרט ננו annealed (איור 1 א). אם הגדלים הגביש הם מתחת ל -100 ננומטר, בקוטר קריסטל שלהם ניתנת לאמידה עם המשוואה Scherrer (Eq. 1) ומאומת עם מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM), <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/54154/54154eq1.jpg...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices at JoVE.com

Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices

פרוטוקול זה מתאר את בתצהיר סינתזת פתרון של שכבת nanocrystals אורגנית אחר שכבה לייצר אלקטרוניקת סרט דקה על משטחים שאינם מוליכים. דיו מרכך מיוצב יכול לייצר התקנים פוטו מלאים על מצעי זכוכית באמצעות ציפוי ספין ומרסס בעקבות הדיאלוג ליגנד sintering שלאחר בתצהיר.

המצאה של התקנים פוטו ננו אורגניים לגמרי פתרון מעובד

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication of Gate-tunable Graphene Devices for Scanning Tunneling Microscopy Studies with Coulomb Impurities

המצאה של השער-מתכונן התקני גראפן לסריקה מיקרוסקופית מנהור מחקרים עם זיהומים קולון

Owing to its relativistic low-energy charge carriers, the interaction between graphene and various impurities leads to a wealth of new physics and degrees ...

Fabrication of High Contrast Gratings for the Spectrum Splitting Dispersive Element in a Concentrated Photovoltaic System

המצאה של Gratings ניגודיות הגבוה לפיצול הספקטרום Dispersive האלמנט במערכת פוטוולטאית מרוכזת

High contrast gratings are designed and fabricated and its application is proposed in a parallel spectrum splitting dispersive element that can improve ...

Fabrication and Operation of Acoustofluidic Devices Supporting Bulk Acoustic Standing Waves for Sheathless Focusing of Particles

ייצור והפעלה של Acoustofluidic התקנים התומכים גלים אקוסטיים המתמדת בכמות גדולה עבור Sheathless התמקדות של חלקיקים

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must ...

Morphology Control for Fully Printable Organic&#8211;Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

Morphology Control for Fully Printable OrganicÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œInorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

בקרת מורפולוגיה עבור תאים סולריים מילוי heterojunction אורגני-אורגניים להדפסה מלא מבוסס על מולקולה פולימרית Ti-alkoxide ו מוליכים למחצה

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting ...

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

מליטה מרככת עבור ייצור של PMMA ו COP מכשירי microfluidic

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...

Recombination Dynamics in Thin-film Photovoltaic Materials via Time-resolved Microwave Conductivity

Dynamics רקומבינציה ב חומרים פוטו סרט דק באמצעות מוליכות מיקרוגל זמן נפתרה

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

מדרגית פתרון פתרון עיבוד מעובד עבור ביצועים גבוהים, גמיש, אלקטרודות שקוף עם רשת Embedded מתכת

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

בסיוע זרימת Dielectrophoresis: שיטה בעלות נמוכה עבור הזיוף של התקני ננו-חוט processable-פתרון ביצועים גבוהים

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

לחץ אטמוספירי ייצור של פתיתי בשכבה יחידה מדוד גדול מלבני SnSe

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Fabrication of Refractive-index-matched Devices for Biomedical Microfluidics

ייצור של התקנים השבירה-אינדקס-מתאימים עבור מיקרופלואידיקה ביו

The use of microfluidic devices has emerged as a defining tool for biomedical applications. When combined with modern microscopy techniques, these devices ...