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.

Obs: Kontakta alla relevanta material säkerhetsdatablad (SDB) före användning. Många av utgångs lösningar och produkter är farliga eller cancerframkallande. Särskild uppmärksamhet bör riktas till nanomaterial på grund av unika säkerhetsproblem som uppstår jämfört med deras bulk motsvarigheter. Lämplig skyddsutrustning ska bäras (skyddsglasögon, visir, handskar, skyddsrock, långbyxor och stängda rejäla skor) vid alla tidpunkter under denna procedur. 1. Syntes av nanokristal...

<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>

Sammanfattningsvis ger detta protokoll riktlinjer för de viktigaste stegen med att bygga en lösning behandlas elektronisk anordning från en spray- eller spin-beläggning nedfall. Här lyfter vi fram nya metoder för lösning bearbetning transparenta ledande indiumtennoxid (ITO) filmer på icke-ledande glassubstrat. Efter en enkel etsningsförfarande kan enskilda elektroder bildas före spray deponera foto aktiva skikt. Användning av ett skikt-vid-skikt-tekniken, kan CdSe och CdTe-nanokristaller deponeras i luft unde...

På grund av sina unika tillväxt egenskaper har oorganiska nanocrystal bläck funnit tillämpningar i ett brett utbud av elektroniska enheter, inklusive solceller, en -. Sex lysdioder, 7, 8 kondensatorer 9 och transistorer 10 Detta beror på en kombination av den utmärkta elektroniska och optiska egenskaper av oorganiska material och deras lösning kompatibilitet på nanonivå. Bulk oorganiska material är normalt inte lösliga och därför begränsade till hög temperatur, lågt vakuum nedfall tryck. Men när de bereds på nanoskala med en organisk ligand skal, dessa material kan dispergeras i organiska lösningsmedel och deponeras från lösning (drop-, dopp-, spinn-, spray- beläggning). Denna frihet att belägga stora och oregelbundna ytor med elektroniska apparater minskar kostnaden för denna teknik samtidigt expanderar eventuella nischapplikationer. 6, 11 </sup&gt;, 12 Lösning bearbetning av kadmium (II) (CdTe), kadmium (II) selenid (CdSe), kadmium (II) sulfid (CdS) och zinkoxid (ZnO) oorganiska halvledar aktiva skikt har lett till solceller enheter gående effektivitet (ƞ) för metall-CdTe Schottky korsning CdTe / Al (ƞ = 5,15%) 13, 14 och hetero CdS / CdTe (ƞ = 5,73%), 15 CdSe / CdTe (ƞ = 3,02%), 16, 17 ZnO / CdTe (ƞ = 7,1 %, 12%). 18, 19 i motsats till vakuumavsättning av bulk CdTe enheter måste dessa nanocrystal filmer genomgå ligand utbyte efter avsättningen för att avlägsna infödda och isolerande långkedjiga organiska ligander som förbjuder effektiv elektrontransport genom filmen. Dessutom måste sintring Cd- (S, Se, Te) uppträda under upphettning i närvaro av en lämplig saltkatalysator. Nyligen var det found att icke-toxisk ammoniumklorid (NH4CI) kan användas för detta ändamål som en ersättning för den vanligen använda kadmium (II) klorid (CdCl2) 20 Genom att doppa den avsatta nanokristallen filmen i NH4CI:. metanollösningar, liganden utbytesreaktionen sker samtidigt med exponering för det värmeaktiverade NH4CI sintrings katalysator. Dessa förberedda filmer värms skikt-för-skikt för att bygga den önskade tjockleken av fotoaktiva skikt. 21 Nya framsteg i transparenta ledande filmer (metallnanotrådar, grafen, kolnanorör, förbränning bearbetade indiumtennoxid) och ledande metallnanocrystal bläck har lett till tillverkning av flexibla eller böjda elektronik som bygger på godtyckliga icke-ledande ytor. 22, 23 I denna presentation visar vi framställning av varje prekursor bläck lösning inklusive aktiva skikten (CdTe och CdSe nanokristaller), den Transpahyra ledande oxid elektrod (dvs indium dopad tennoxid, ITO) och den bakre metallkontakt för att konstruera en färdig oorganisk solcell helt från ett lösningsförfarande. 24 Här markerar vi spraytorkning och enheten skiktet mönstring arkitekturer på icke-ledande glas. Denna detaljerade video protokollet är avsett att hjälpa forskare som utformar och bygga lösning bearbetade solceller; emellertid av samma tekniker som beskrivs här kan tillämpas på ett brett spektrum av elektroniska apparater.

<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

Vi visar ett förfarande för framställning av fullt lösning bearbetade oorganiska solceller från en spin och spraya beläggnings avsättning av nanocrystal bläck. För fotoaktiva absorbentskiktet, kolloidalt CdTe och CdSe nanokristaller (3-5 nm) syntetiseras med hjälp av en inert varm injektionsteknik och rengöras med fällningar för att avlägsna överskott utgångsreagens. På liknande sätt är guldnanokristaller (3-5 nm) syntetiserad under omgivande betingelser och löstes i organiska lösningsmedel. Dessutom är prekursor-lösningar för transparenta ledande indiumtennoxid (ITO) filmer framställes ur lösningar av indium och tennsalter som paras med en reaktiv oxidator. Skikt-för-skikt, är dessa lösningar avsattes på ett glassubstrat efter glödgning (200-400 ° C) för att bygga nanokristallen solcell (glas / ITO / CdSe / CdTe / Au). Pre-glödgning ligand utbyte krävs för CdSe och CdTe nanokristaller där filmer doppas i NH4Cl: metanol för att ersätta långkedjiga infödda ligands med små oorganiska Cl - anjoner. NH4CI (s) befanns verka som en katalysator för sintringsreaktionen (som ett icke-toxiskt alternativ till den konventionella CdCl2 (er) behandling) som leder till korntillväxt (136 ± 39 nm) under upphettning. Tjockleken och råhet beredda filmer kännetecknas med SEM och optisk profilometri. FTIR användes för att bestämma graden av ligandutbyte före sintring, och XRD används för att verifiera den kristallinitet och fasen för varje material. UV / Vis-spektra visar hög transmission av synligt ljus genom det ITO-skikt och en röd förskjutning i absorbans kadmium chalcogenide nanokristaller efter termisk glödgning. Strömspänningskurvor av genomförda enheter mäts i simulerade en sol belysning. Små skillnader i deponeringstekniker och reagenser som används vid ligand utbyte har visat sig ha en djupgående inverkan på enhetsegenskaperna. Här undersöker vi effekterna av kemiskcal (sintring och ligand utbytesmedel) och fysiska behandlingar (lösningskoncentration, spraytrycket, glödgning tid och glödgningstemperatur) på fotogalvaniska anordningen prestanda.

Liten vinkel X-ray Diffraction Patterns används för att verifiera den kristallinitet och fasen av det glödgade nanokristallen filmen (Figur 1A). Om kristallitstorlekar är under 100 nm, kan deras kristalldiameter uppskattas med Scherrer ekvation (ekvation. 1) och verifieras med svepelektronmikroskop (SEM), <img alt="ekvation 1" src="/files/ftp_upload/54154/54154eq1.jpg" /> där d är den genomsnittliga kristallitstorleken diameter, K är dimensionslös formfaktorn för materialet...

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

Detta protokoll beskriver syntesen och lösning avsättning av oorganiska nanokristaller lager för lager för att framställa tunna film elektronik på icke-ledande ytor. Lösningsmedels stabiliserade bläck kan producera kompletta solcellsanordningar på glassubstrat via spinn och spraybeläggning efter efteravsättning ligand utbyte och sintring.

Tillverkning av helt Lösning bearbetade oorganiska nanokristall Solceller Devices

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

Tillverkning av Gate-avstämbara grafen enheter för sveptunnelmikroskopi Studier med Coulomb Föroreningar

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

Tillverkning av hög kontrast Galler för Spectrum Splitting Dispersive Element i en koncentrerad solcellssystem

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

Tillverkning och användning av Acoustofluidic Devices Stöd Bulk Acoustic stående vågor för Sheathless Fokusering av partiklar

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

Morfologi Control för fullt utskrivbara Organiska-oorganiska Bulk-hetero solceller baserade på en Ti-alkoxid och halvledande polymer

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

Lösningsmedelsbindning för framställning av PMMA och COP Mikrofluidikanordningar

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

Rekombination Dynamics i Tunnfilms solceller material via tidsupplöst Microwave Konduktivitet

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

Skalbar lösning-bearbetad tillverkningsstrategi för högpresterande, flexibla, transparenta elektroder med inbyggd metallmask

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

Flöde-assisted Dielectrophoresis: En låg kostnad metod för tillverkning av högpresterande lösning-bearbetningsbar nanotråd enheter

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

Atmosfäriskt tryck tillverkning av stora lager rektangulära SnSe flingor

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

Tillverkning av brytningsfel-index-matchade enheter för biomedicinsk mikrofluidik

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