سنتز نانوچندسازه rgo/pt(nano star) به‌عنوان ماده انتقال‌دهنده حفره در سلول خورشیدی پلیمری

در این پژوهش، نانوچندسازه اکسیدگرافن احیاشده/پلاتین نانوستاره (ns) rgo/pt به‌عنوان ماده‌ای جدید برای قرارگیری در لایه انتقال حفره سلول خورشیدی پلیمری و جایگزینی برای پلی (3، 4اتیلن دی اکسی تیوفن): پلی (استایرن سولفونیک اسید) pedot:pss معرفی‌شده است. نانوچندسازه (ns)rgo/pt با روش کریستالیزاسیون درجا و با استفاده از فرمیک اسید و بخار اتیلن گلیکول به‌عنوان احیاکننده سنتز شده است. ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی نانوچندسازه (ns)rgo/pt با استفاده از روش‌های irft، xrd ،tem، eis، cv و vj موردبررسی قرار گرفت. نتیجه‌های به‌دست آمده در این پژوهش نشان داد نانوچندسازه (ns)rgo/pt با مقاومت انتقال بار ω 138 به نسبت pedot:pss با مقاومت انتقال بار ω 208مقاومت انتقال بار کمتری داشته است. همچنین، تراز فرمی نانوچندسازه rgo/pt(ns) به‌نسبت pedot:pss سد انرژی کمتری برای انتقال حفره‌ها ایجاد می‌کند که درمجموع این دو عامل باعث بهبود جریان مدار باز به میزان 13 %و کارایی سلول خورشیدی پلیمری ساخته‌شده با لایه انتقال حفره rgo/pt(ns)به میزان 18%  نسبت به سلول خورشیدی پلیمری ساخته‌شده با لایه انتقال حفره pedot:pssشده است.

Synthesis of rGO/Pt(Nano Star) nanocomposite as hole transporting material in polymer solar cells

In the current work, reduced graphene oxide/Nano star platinum (rGO/Pt(NS)) nanocomposite is introduced as a novel hole transporting layer (HTL) to replace PEDOT:PSS in polymer solar cells (PSCs). The rGO/Pt(NS) nanocomposite was synthesized by in situ crystallization method, while formic acid and ethylene glycol vapor was used as the  reducing agent. Physical, chemical and electrochemical properties of the rGO/Pt(ns) nanocomposite was evaluated using different characterization techniques including FTIR, XRD, TEM, EIS, CV and JV tests. The rGO/Pt(NS) nanocomposite, appeared to have a desirable electrical conductivity  as a hole transporting material. Moreover, the prepared nanocomposite provided charge transfer resistance of 138Ω which was considerably lower than that obtained for PEDOT:PSS (208Ω). Also, by calculating the fermi level of rGO/Pt(NS) composite, it was found that the fermi level of rGO/Pt(ns) composite was in a more suitable place than the PEDOT:PSS. The photovoltaic performance of the rGO/Pt(NS) – based HTL PSCs was compared with those of the PEDOT:PSS – based HTL devices as standard PSCs. Results revealed that the rGO/Pt(NS) based PSCs can provide higher (about 13%) short circuit current (Jsc) and higher (18 %) power conversion efficiency (PCE).