Namangan davlat universiteti
Annotatsiya. Annotatsiya. Ushbu tadqiqot ishida PM6:BTP-eC9 asosli hajmiy geterostrukturali organik quyosh elementlarining (OQE) fotovoltaik va optik parametrlari faol qatlam qalinligiga bogʻliq ravishda tizimli ravishda oʻrganildi. Bu ishda faol qatlam qalinligi 100 nm dan 350 nm gacha boʻlgan diapazonda bo’lgan OQE lari yasalib, ularning xarakteristikalari tahlil qilindi. Optik tahlillar qatlam qalinligi ortishi bilan yutilish intensivligi kuchayishini koʻrsatdi. Biroq, fotovoltaik parametrlar tahlili qalinlik va samaradorlik oʻrtasidagi bog’liqlik bunday bo’lmadi. Eng yuqori energiya oʻzgartirish samaradorligi (EOʻS = 17 %) va ochiq zanjir kuchlanishi (VOC = 0.854 V) faol qatlam qalinligi 100 nm boʻlganda qayd etildi. Faol qatlam qalinligi 350 nm gacha ortishi bilan ichki qarshilik va zaryad rekombinatsiyasining kuchayishi natijasida FF 64.17 % gacha, EOʻS esa 12.9 % gacha kamaydi. Olingan natijalar PM6:BTP-eC9 tizimida samarali va qalinlikka chidamli qurilmalar yaratish uchun morfologik optimizatsiya strategiyalarini qoʻllash zarurligini ilmiy jihatdan asoslab beradi.
Kalit so'zlar: Kalit soʻzlar: Organik quyosh elementlari, PM6:BTP-eC9, faol qatlam qalinligi, energiya oʻzgartirish samaradorligi, optik yutilish.
Аннотация. Аннотация. В данной работе систематически изучено влияние толщины активного слоя на фотовольтаические и оптические параметры органических солнечных элементов (ОСЭ) с объемно-гетероструктурной архитектурой на основе PM6:BTP-eC9. В ходе исследования были изготовлены устройства ОСЭ с толщиной активного слоя в диапазоне от 100 до 350 нм и проанализированы их характеристики. Оптический анализ показал, что интенсивность поглощения возрастает с увеличением толщины слоя. Однако анализ фотовольтаических параметров выявил иную тенденцию в зависимости между толщиной и эффективностью. Максимальная эффективность преобразования энергии (PCE = 17 %) и напряжение холостого хода (VOC = 0.854 В) были зафиксированы при толщине активного слоя 100 нм. С увеличением толщины активного слоя до 350 нм, вследствие роста внутреннего сопротивления и усиления рекомбинации зарядов, фактор заполнения (FF) снизился до 64.17 %, а значение PCE уменьшилось до 12.9 %. Полученные результаты научно обосновывают необходимость применения стратегий морфологической оптимизации для создания эффективных и устойчивых к изменению толщины устройств на основе системы PM6:BTP-eC9.
Ключевые слова: Ключевые слова: Органические солнечные элементы, PM6:BTP-eC9, толщина активного слоя, эффективность преобразования энергии, оптическое поглощение.
Abstract. Abstract. In this study, the photovoltaic and optical parameters of bulk-heterojunction organic solar cells (OSCs) based on PM6:BTP-eC9 were systematically investigated as a function of the active layer thickness. OSC devices with active layer thicknesses ranging from 100 nm to 350 nm were fabricated, and their characteristics were analyzed. Optical analysis showed that the absorption intensity enhanced with increasing layer thickness. However, the photovoltaic parameters displayed a different trend regarding the thickness-efficiency relationship. The highest power conversion efficiency (PCE = 17 %) and open-circuit voltage (VOC = 0.854 V) were recorded at an active layer thickness of 100 nm. As the active layer thickness increased up to 350 nm, the fill factor (FF) dropped to 64.17 % and the PCE decreased to 12.9 % due to the increase in internal resistance and charge recombination. These results scientifically justify the necessity of applying morphological optimization strategies to develop efficient and thickness-tolerant devices in the PM6:BTP-eC9 system.
Keywords: Keywords: Organic solar cells, PM6:BTP-eC9, active layer thickness, power conversion efficiency, optical absorption.