Influence of nanostructured heterojunctions on the electrical properties of photovoltaic cells

Le celle fotovoltaiche basate su strati sottili di materiali organici hanno raggiunto efficienze dell' 8.3% ed hanno le potenzialità  per diventare un'alternativa a basso costo delle celle basate su silicio amorfo. Alcune delle problematiche legate alle proprietà  intrinseche di generazione, separazione e trasporto delle cariche possono essere affrontate non solo con lo studio della chimica e dei processi per materiali organici e fullerene, ma anche con lo sviluppo di nuove architetture delle celle basate sul controllo e l'organizzazione alla scala del nanometro. Il presente lavoro di tesi ਠbasato sulla convinzione che quest'ultimo approccio, complementare a quello basato sul miglioramento delle proprietà  intrinseche dei materiali, contribuirà  sostanzialmente al progresso di questo campo della ricerca applicata. L'obiettivo di questo lavoro ਠquello di dimostrare il principio di funzionamento di una serie di diversi e nuovi prototipi di dispositivi basati su micro- e nano-architetture. In particolare, abbiamo realizzato: un nanomodulo di 1 cm2 che mostra una tensione di circuito aperto di quasi 1 kV, una cella solare basata su un'eterogiunzione con interfaccia avente strutture di 20 nm interpenetrate, e abbiamo ottimizzato deposizione di ossido di indio stagno (ITO) per lo sviluppo di un nostro dispositivo di intrappolamento della luce basato su serie di microlenti. Tuttatavia, riteniamo che ulteriori sforzi nella stessa direzione siano necessari per dimostrare l'utilità  delle nano-architetture nel fotovoltaico organico. Parte del lavoro di ricerca ਠstato dedicato allo sviluppo e messa in opera di strumentazione specifica per la lavorazione e caratterizzazione per il fotovoltaico come un evaporatore in vuoto ad angolo inclinato connesso ad una camera a guanti in azoto per la deposizione di metalli e di organici.