The effect of molybdenum disulfide nanoparticles on the properties zinc oxide electron transport layer of organic solar cells

Аннотация

В работе представлены результаты исследования влияние наночастиц дисульфид молибдена на электронный транспорт электронный транспортного слоя  оксида цинка полимерного солнечного элемента. Наночастицы дисульфид молибдена были получены методом лазерной абляции мишени из дисульфид молибдена в изопропиловом спирте. Для получения композитных пленок наночастицы добавляли  в золь–гель раствор предшественника оксида цинка при разных концентрациях. По данным ссканирующий атомно-силовой микроскоп было показано, что по мере увеличения концентрации наночастиц в пленке меняется толщина  слоя дисульфид молибдена на поверхности оксида цинка. Наночастицы дисульфид молибдена в структуре пленки таким образом постепенно заполняют  объемные и поверхностные пустоты в оксиде цинка. Однако при превышении концентрации свыше 1% в пленке образуются дырки и пустоты. По измерениям спектров поглощения композитных пленок было показано, что по мере возрастания концентрации наночастиц в пленке возрастает поглощение связаное с изменением общей толщины. При этом значения ширины оптической запрещенной зоны не меняется, что означает, что наночастицы дисульфид молибдена не влияет на электронную структуру оксида цинка. Было показано, что наблюдаемые изменения вольт-амперные характеристики полимерного солнечного элемента на основе электронный транспортный слой композитной пленки связано с влиянием наночастиц дисульфид молибдена на электронный транспорт в органических солнечных ячейках. По данным измерения спектров импеданса органической солнечной ячейки было установлено, что наночастицы дисульфид молибдена при критической концентрации в оксиде цинка способствуют увеличению времени жизни носителей заряда и коэффициента диффузии в композитной пленке.