SCOPUS
SCIE
Synergistic photocurrent addition in hybrid quantum dot: Bulk heterojunction solar cells
저자
Kim, Gi-Hwan ; Walker, Bright ; Zhitomirsky, David ; Heo, Jungwoo ; Ko, Seo-Jin ; Park, Jongnam ; Sargent, Edward H. ; Young Kim, Jin
발행기관
학술지명
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발행연도
2015
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
491-499(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>We investigate the effect of a thin PbS quantum dot (QD) layer on the performance of hybrid quantum-dot-organic solar cells (QD-OSCs). The PbS QD layer is able to function as a photosensitizing layer to improve short circuit current density (<I>J</I> <SUB>SC</SUB>) and power conversion efficiency (PCE) by exploiting solar flux in the near infrared region up to 1100nm. The increase in <I>J</I> <SUB>SC</SUB> is well represented by changes observed in the external quantum efficiency of devices with and without the PbS QD layer, including the region of the first exciton transition where only the PbS QD layer absorbs. Remarkably, enhanced performance was observed in QD-OSCs consisting of just a 13nm thick PbS QD layer and 150nm PTB7:PC<SUB>71</SUB>BM layer, exhibiting a <I>J</I> <SUB>SC</SUB> of 17.0mAcm<SUP>−2</SUP>, and PCE of 8.30% (8.58% for champion device) compared to reference devices without PbS QD which produced a <I>J</I> <SUB>SC</SUB> of 15.4mAcm<SUP>−2</SUP> and PCE of 7.56%.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> We have fabricated hybrid solar cells using a PbS QD layer and PTB7/PC<SUB>71</SUB>BM layer. </LI> <LI> The device is built on PTB7:PC<SUB>71</SUB>BM bulk heterojunction and a PbS QD layer. </LI> <LI> The PbS QD layer acts as a photosensitizing layer to improve the device performance. </LI> <LI> Additional photocurrent leads to enhancement in performance in hybrid solar cells. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>The effect of a thin PbS quantum dot (QD) layer on the performance of hybrid quantum-dot-organic solar cells (QD-OSCs) was investigated. The PbS QD layer is able to function as a photosensitizing layer with PTB7/PC<SUB>71</SUB>BM bulk heterojunction to improve short circuit current density from 15.4mAcm<SUP>−2</SUP> to 17.0mAcm<SUP>−2</SUP> and power conversion efficiency from 7.56% to 8.30%. </P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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