Celle Fotovoltaiche Organiche

7/23/2019 Celle Fotovoltaiche Organiche

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Laurea Triennale in Ingegneria dellInformazione Laurea Triennale in Ingegneria dellInformazione curriculum elettronicacurriculum elettronica

Laureando:Laureando: MARCO DELISEMARCO DELISE Relatore:Relatore:ANTONIO OSCOLOANTONIO OSCOLO

Anno Accademico !"#"$!"##Anno Accademico !"#"$!"##

CARATTERI%%A%IONE ECARATTERI%%A%IONE EMODELLI%%A%IONE ELETTRICAMODELLI%%A%IONE ELETTRICA

DI CELLE &OTO'OLTAIC(EDI CELLE &OTO'OLTAIC(EOR)ANIC(EOR)ANIC(E


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IL &OTO'OLTAICOIL &OTO'OLTAICO CELLE &OTO'OLTAIC(E IN SILICIO:CELLE &OTO'OLTAIC(E IN SILICIO:

$ )randi e*cienze$ )randi e*cienze

$ )randi +,e+e ,roduzione -. )rande co+to$ )randi +,e+e ,roduzione -. )rande co+to+ul mercato+ul mercato

-. DI&&ICOLTA A COM/ETERE CON CARON&OSSILI-. DI&&ICOLTA A COM/ETERE CON CARON&OSSILI

2 STRADE POSSIBILI2 STRADE POSSIBILI::

incrementare e*cienza -. $ +u,er0cieincrementare e*cienza -. $ +u,er0cie-. $ co+ti-. $ co+ti

nuo1i materiali fotogenerati1i 2nuo1i materiali fotogenerati1i 2

economicieconomici


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&OTO'OLTAICO&OTO'OLTAICO

OR)ANICOOR)ANICOCo+ti di ,roduzione 3a++i++imi:Co+ti di ,roduzione 3a++i++imi: materiale organico in +oluzione li4uida -. come indu+triamateriale organico in +oluzione li4uida -. come indu+tria

inc5io+troinc5io+tro

Sottili -. +u,,orti 6e++i3ili -. 1ariet7 a,,licazioneSottili -. +u,,orti 6e++i3ili -. 1ariet7 a,,licazione

a++a e*cienza 89$;


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&=N%IONAMENTO&=N%IONAMENTO&ISICO>C(IMICO&ISICO>C(IMICO

1. ASSORBIMENTO FOTONE

2. GENERAZIONE ECCITONE(coppia elettrone-lacuna

!. "IFF#SIONE ECCITONE ESE$ARAZIONE CARIC%E

A&&'INTERFACCIA 2MATERIA&I

. RACCOG&IMENTO CARIC%EAG&I E&ETTRO"I

GI#NZIONE TRA 2 MATERIA&I NE&&A CE&&A) ACCETTORE D


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CELLE SOLARI ADELLE LARI ADETERO)I=N%IONEETERO)I=N%IONE

DIS/ERSADIS/ERSA/er aumentare +u,er0cie interfaccia donatore$accettore:/er aumentare +u,er0cie interfaccia donatore$accettore:

MISCELAMISCELA DI ! MATERIALI OR)ANICI 8D$A


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)RANDE%%E)RANDE%%ECARATTERISTIC(E:CARATTERISTIC(E:

C=R'A I>'C=R'A I>'- Ten+ione ,i circuito aperto

'oc

- Corrente ,i cortocircuito I+c

- "en+it ,i corrente ,icortocircuito ?+c

I+c/A

- Fill Factor (Fattore ,i 0erito&&;

- Eciena ($CE @;


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CIRC=ITOCIRC=ITO

E=I'ALENTEE=I'ALENTE

"IAGRAMMA N34#ISTCIRC#ITO E4#I*A&ENTE


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/RO)RAMMA/RO)RAMMA

DELLA TESIDELLA TESICOSTR=%IONE CELLE OR)ANIC(E /B(T$/CMCOSTR=%IONE CELLE OR)ANIC(E /B(T$/CM8le8le,i +tudiateMODELLI%%A%IONE:CARATTERI%%A%IONE>MODELLI%%A%IONE:

$ C=R'E I>'$ C=R'E I>'

$ DIA)RAMMI DI N=IST -. CIRC=ITO$ DIA)RAMMI DI N=IST -. CIRC=ITOE=I'ALENTEE=I'ALENTE

CON&RONTO 'ALORICON&RONTO 'ALORI

RICERCA RELA%IONI /RESTA%IONI>S/ESSORERICERCA RELA%IONI /RESTA%IONI>S/ESSORE


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COSTR=%IONECOSTR=%IONEDELLE CELLEDELLE CELLE

OS O


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DE/OSITA%IONEDE/OSITA%IONELENDLEND

/re,arazione +u,,orto 1etro$ITO:/re,arazione +u,,orto 1etro$ITO:

etc5ing ritaglio numerazione e ,ulituraetc5ing ritaglio numerazione e ,ulitura

/re,arazione della 3lend:/re,arazione della 3lend:

/B(T:/CM 8#:#< F"mg>ml in ODC/B(T:/CM 8#:#< F"mg>ml in ODC

De,o+itazione 3lend:De,o+itazione 3lend: SPIN-COATINGSPIN-COATING(($. retta di$. retta ditaratura ,er di1er+itaratura ,er di1er+i

+,e++ori


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ELETTRODI EELETTRODI E

SI)ILLAT=RASI)ILLAT=RATrattamento termico 8Trattamento termico 8ANNEALINGANNEALING


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CELLE RIS=LTANTICELLE RIS=LTANTI

BG CELLE CREATEBG CELLE CREATE


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CARATTERI%%A%IOCARATTERI%%A%IO

NE ENE E

MODELLI%%A%IONMODELLI%%A%ION

EE


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/ROLEMA/ROLEMA

CONTATTICONTATTINece++it7Nece++it7 CONTATTATURA STANDARDCONTATTATURA STANDARD:: elettrodi di alluminio +ottili -.elettrodi di alluminio +ottili -.ro1ina3iliro1ina3ili

+aldatura contatti 8non ,o++i3ile


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C=R'E I>'C=R'E I>'eit5leJ !F"" Sourcemeter 82 La3'ieK


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ANALISIANALISI

IM/EDEN%AIM/EDEN%AIm,edance AnalJzer F#!A 82 La3'ieKdec< IAS:INTER'ALLO: G$#""(z +cala logaritmica 8P ,ti>dec< IAS:"'"'

=IO: +catola o+curatrice L=CE: lam,adina 9" rete di+tanza=IO: +catola o+curatrice L=CE: lam,adina 9" rete di+tanzaPQ"PcmPQ"Pcm

MEDIA DI 3 MISUREMEDIA DI 3 MISURERILEVATE LUCERILEVATE LUCE

MEDIA DI 3 MISUREMEDIA DI 3 MISURE

RILEVATE BUIORILEVATE BUIO

....ogni elettrodoogni elettrodo



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MODELLI%%A%IONMODELLI%%A%IONEE

IM$E"ANCE ANA&3ZER) CIRC#ITO-SERIE


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E: R,E: R,


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E: C,E: C,


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ALTRE MIS=REALTRE MIS=REMi+ura Area Atti1aMi+ura Area Atti1a : ogni elettrodo: ogni elettrodo

Scanner $. conto ,iel+ 8UScanner $. conto ,iel+ 8U)im, !)im, !VV


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'ALORE DERI'ATO'ALORE DERI'ATO

DA C,: WDA C,: Wrr


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'ALORE DERI'ATO'ALORE DERI'ATO

DA R,: XDA R,: X


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CON&RONTOCON&RONTO'ALORI'ALORI

I/OTESII/OTESI


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I/OTESII/OTESINECCESSARIENECCESSARIE

- Mi+ura +,e++ore 1alida ,er tutta la cellaMi+ura +,e++ore 1alida ,er tutta la cella

- Condizioni am3ientali>/rocedure mantenute co+tantiCondizioni am3ientali>/rocedure mantenute co+tanti

-. 3lend uguale ,er concentrazione ,urezza e trattamento-. 3lend uguale ,er concentrazione ,urezza e trattamento

rice1utorice1uto

- Inten+it7 lumino+a co+tante durante mi+urazioniInten+it7 lumino+a co+tante durante mi+urazioni

- Ri+caldamento indotto nella cella co+tanteRi+caldamento indotto nella cella co+tante

- Contattatura +imileContattatura +imile /OSSO &ARE MEDIE: tra i ! elettrodi 8-./OSSO &ARE MEDIE: tra i ! elettrodi 8-. )!*'%i)!*'%i)!*i+i ,)!*i+i ,

#**!#**!


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L=CE>=IO:L=CE>=IO:

DIA)RAMMA DI N=ISTDIA)RAMMA DI N=IST

B)5uio

ROSSO)luce

CON&RONTOCON&RONTO


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CON&RONTOCON&RONTO

L=CE>=IO:L=CE>=IO: R, e C,R, e C,

B)5uio ROSSO)luc

&uce) 0olta 6 corrente

&uce) 6 caric7e c7e +iaccu0ulano all'int

Rp

Cp

CON&RONTO TRACON&RONTO TRA


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CON&RONTO TRACON&RONTO TRACELLE:CELLE:

nece++it7 di normalizzarenece++it7 di normalizzare Di,endenza R, e C, dalla +ezione dello +trato atti1oDi,endenza R, e C, dalla +ezione dello +trato atti1o

81aria3ile da elettrodo ad elettrodo


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CELLE:CELLE:

diagrammi di NJ4ui+tdiagrammi di NJ4ui+tnormalizzatinormalizzati

CON&RONTO TRA


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CON&RONTO TRACELLE:CELLE:

R,YAR,YA

CON&RONTO TRACON&RONTO TRA


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CON&RONTO TRACON&RONTO TRACELLE:CELLE:

C,>AC,>A


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OSSER'A%IONIOSSER'A%IONI R,YA: /I= )RANDI /ER S/ESSORI )RANDI 8in teoriaA: /I= /ICCOLA /ER S/ESSORI )RANDI 8in teoriaA: /I= /ICCOLA /ER S/ESSORI )RANDI 8in teoria non in a++olut


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MERITOMERITO

1+ S/ESSORE1+ S/ESSORE

- *oc pre++oc7< in,i?erente a ;ariaioni ,i +pe++ore

- @+c cre+ce in 0o,ulo con +pe++ori pi 9ran,i> plateau


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MERITOMERITO

1+ S/ESSORE1+ S/ESSORE

- FF in,i?erente a ;ariaioni ,i +pe++ore

- Eciena ,i+po+ta in 0o,o a55a+tana ca+uale


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ALTRE RELA%IONIALTRE RELA%IONI

*oc cre+ce al cre+cere ,i Rp8A

Eciena cre+ce al cre+cere ,i Rp8A

OSSER'A%IONI EOSSER'A%IONI E


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OSSER'A%IONI EOSSER'A%IONI ECONCL=SIONICONCL=SIONI

- I,ote+i forti ,er eHettuare confronto 8e -. ricercaI,ote+i forti ,er eHettuare confronto 8e -. ricercarelazioni

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