Dong Hwan Yun;Gwang Yong Shin;Yun Hye Jung;YeongWoo Ha;Gi-Hwan Kim
Current Photovoltaic Research
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v.11
no.3
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pp.79-86
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2023
As we strive to mitigate the environmental impact caused by the use of fossil fuels, the exploration of alternative energy sources has gained significant attention. Solar energy, in particular, has emerged as a promising solution due to its eco-friendly nature and virtually limitless availability. Among the various types of solar cells that harness this abundant energy source, organic solar cells have garnered considerable interest. Organic solar cells feature a photo-active layer composed of organic semiconductors, offering a range of appealing advantages such as cost-effectiveness, flexibility, translucency, and the ability to produce customizable colors. However, the commercialization of organic solar cells has been impeded by certain challenges, notably their relatively low efficiency and stability. To overcome these obstacles and pave the way for wider adoption, researchers have been exploring innovative approaches, including the implementation of ternary blend organic solar cells. This strategy involves introducing a third component into the photo-active layer alongside the organic semiconductors, with the aim of enhancing the overall performance of the solar cell. In this paper, we delve into the issues associated with organic solar cells and focus on one potential solution: ternary blend organic solar cells. Specifically, we examine the application of this approach to PM6:Y6, which stands as one of the most popular combinations of organic semiconductors. By investigating the potential of ternary blends, particularly utilizing PM6:Y6, we aim to accelerate the commercialization of organic solar cells.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2010.06a
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pp.36-36
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2010
Currently, there are several newly developed energy resources for the future to replace petroleum resources such as hydrogen fuel cell, solar cell, wind power, and etc. Among them, solar cell has attracted a worldwide concern, because it has an enormous amount of resources. In general, a study of solar cells can be classified in to an area of bulk type and thin-film type. Inorganic solar cells based on silicon have been tremendously developed in technology and efficiency. However, since there are many lithographic steps, high processing temperature approximately $1000^{\circ}C$, and expensive raw materials, a manufacturing cost of device are nearly reaching a limit. Contrary to those disadvantages, organic solar cells can be manufactured at room temperature. Also, it has many advantages such as a low cost, easy fabrication of thin film, and possible manufacture to a large size. Because it can be made to be flexible, research and development on solar cells are actively in progress for the next generation. ever though an efficiency of the organic solar cell is low compared to that of inorganic one, a continuous study is needed. In this paper, we report optimal device structure obtained by a program simulation for design and development of highly efficient organic photovoltaic cells. we have also compared simulated results to experimental ones.
Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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2003.04a
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pp.356-357
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2003
Organic materials are suitable for use in photoelectric conversion devices. Thus, Organic semiconductors are promising materials for photovoltaic devices and other optoelectronic applications such as light emitting diodes(LED). The organic solar cell seems to be the usefulness in comparison with the inorganic solar cell in terms of workability, ease of processing, low cost, flexibility and area expansion. (omitted)
Park, So-Hyun;Kang, Hak-Su;Senthilkumar, Natarajan;Park, Dae-Won;Choe, Young-Son
Polymer(Korea)
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v.33
no.3
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pp.191-197
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2009
We have investigated the effect of strong p-type organic semiconductor $F_4$-TCNQ-doped CuPc hole transport layer on the performance of p-i-n type bulk heterojunction photovoltaic device with ITO/PEDOT:PSS/CuPc: $F_4$-TCNQ(5 wt%)/CuPc:C60(blending ratio l:l)/C60/BCP/LiF/Al, architecture fabricated via vacuum deposition process, and have evaluated the J-V characteristics, short-circuit current ($J_{sc}$), open-circuit voltage($V_{oc}$), fill factor(FF), and power conversion efficiency(${\eta}_e$) of the device. By doping $F_4$-TCNQ into CuPc hole transport layer, increased absorption intensity in absorption spectra, uniform dispersion of organic molecules in the layer, surface uniformity of the layer, and enhanced injection currents improved the current photovoltaic device with power conversion efficiency(${\eta}_e$) of 0.16%, which is still low value compared to silicone solar cell indicating that many efforts should be made to improve organic photovoltaic devices.
New photovoltaic donor materials, 4,4'-(2,2'-bithiazole-5,5'-diyl)bis(N,N-diphenylbenzenamine) (BDT) and 4-(2,2'-bithiazol-5-yl)-N,N-diphenylbenzenamine (BT), were synthesized. A solution processable triphenylamine-containing bithiazole (BDT and BT) was blended with a [6,6]-phenyl $C_{61}$ butyric acid methyl ester (PCBM) acceptor to study the performance of small-molecule-based bulk heterojunction (BHJ) photovoltaic devices. Optimum device performance was achieved after annealing, for device with a BDT/PCBM ratio of 1:4. The open-circuit voltage, short-circuit current, and power conversion efficiency of the device with the aforementioned BDT/PCBM ratio were 0.51 V, 4.10 $mA\;cm^{-2}$, and 0.68%, respectively, under simulated AM 1.5 solar irradiation (100 $mW\;cm^{-2}$).
Song Jeong-Ho;Kang Tae-Jo;Cho Young-Don;Lee Sun-Hyoung;Kim Jeong-Soo
Fibers and Polymers
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v.7
no.3
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pp.217-222
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2006
Propargyl alcohol was coupled to 2,4-hexadiyne-1,6-diol (HDD) and crystallized in the process of ultraviolet irradiation-induced topochemical polymerization. The HDD polymer crystals were used as one component in the fabrication of organic photovoltaic cells, in combination with fullerene as the electron acceptor. The various structures of the produced photovoltaic cells included bilayer, trilayer, and bulk heterojunction structures. Their photovoltaic properties were analyzed in relation to crystal structure, electrochemical properties, and band structure of the HOD polydiacetylene polymers.
We report hybrid solar cells fabricated with polymer/fullerene bulk heterojunction layers that contain inorganic nanocrystals synthesized by in-situ reaction in the presence of polymer chains. The inorganic (cadmium sulfide) nanocrystal ($CdS_{NC}$) was generated by the reaction of cadmium acetate and sulfur by varying the reaction time up to 30 min. The synthesized $CdS_{NC}$ showed a rectangular flake shape, while the size of $CdS_{NC}$ reached ca. 150 nm when the reaction time was 10 min. The performance of hybrid solar cells with $CdS_{NC}$ synthesized for 10 min was better than that of a control device, whereas poor performances were measured for other hybrid solar cells with $CdS_{NC}$ synthesized for more than 10 min.
Kim, Souk Yoon;Han, Joo Won;Oh, Joon-Ho;Kim, Yong Hyun
Current Photovoltaic Research
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v.7
no.3
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pp.61-64
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2019
In this study, we investigate organic-inorganic hybrid solar cells with a very simple three-layer structure (Al/n-Si/PEDOT:PSS). The performance of hybrid solar cells is optimized by controlling the sheet resistance and optical transmittance of the PEDOT:PSS layers. As the thickness of the PEDOT:PSS layer decreases, the optical absorption of the n-Si increases, which greatly improves the short-circuit current density ($J_{SC}$) of devices, but the increase in sheet resistance leads to a decrease in the open-circuit voltage ($V_{OC}$) and the fill factor (FF). The solar cell with the 180-nm thick PEDOT:PSS layer shows a highest efficiency of 8.45% ($V_{OC}$: 0.435 V, $J_{SC}$: $33.7mA/cm^2$, FF: 57.5%). Considering these results, it is expected that the optimizing process for the sheet resistance and transmittance of the PEDOT:PSS layer is essential for producing high-efficiency organic-inorganic hybrid solar cells and will serve as an important basis for achieving low-cost, high-efficiency solar cells.
Kim, S.K.;Lee, H.D.;Huh, S.W.;Chung, D.H.;Oh, H.S.;Lee, W.J.;Lee, J.U.;Kim, T.W.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2003.05d
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pp.65-68
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2003
Recently, there is a growing concern on the photovoltaic effects using organic materials. This is a phenomena which converts the solar energy into the electrical one. We have fabricated a device structure of ITO/PEDOT:PSS/CuPc/$C_{60}$/BCP/Al. The PEDOT:PSS layer is made by spin coating. and the other organic layers are made by thermal vapor deposition. By measuring the current-voltage characteristics with an illumination of light. we have obtained a value of $V_{oc}$=0.358V and $J_{sc}$=0.338mA/$cm^2$. A fill factor and efficiency are about 0.271 and 0.033%, respectively. A 500W xenon lamp(ORIEL) was used for a light source, and the light intensity illuminated into the device was about 10mW.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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