"Evaluation of Solution-Processable Carbon-Based Electrodes for All-Carbon Solar Cells". M. P. Ramuz, M. Vosgueritchian, P. Wei, C. Wang, Y. Gao, Y. Wu, Y. Chen, Z. Bao. ACS NANO. In press. DOI: 10.1021/nn304410w
Carbon allotropes possess unique and interesting physical, chemical, and
electronic properties that make them attractive for next-generation
electronic devices and solar cells. In this report, we describe our
efforts into the fabrication of the first reported all-carbon solar cell
in which all components (the anode, active layer, and cathode) are
carbon based. First, we evaluate the active layer, on standard
electrodes, which is composed of a bilayer of polymer sorted
semiconducting single-walled carbon nanotubes and C60. This
carbon-based active layer with a standard indium tin oxide anode and
metallic cathode has a maximum power conversion efficiency of 0.46%
under AM1.5 Sun illumination. Next, we describe our efforts in replacing
the electrodes with carbon-based electrodes, to demonstrate the first
all-carbon solar cell, and discuss the remaining challenges associated
with this process.
Las formas alotrópicas del carbono poseen propiedades físicas, químicas y electrónicas únicas e interesantes que las vuelven atractivas para el desarrollo de la siguiente generación de celdas solares y dispositivos electrónicos. En este reporte se describen los esfuerzos realizados para la fabricación de la primer celda solar reportada hecha totalmente de carbono, cuyas componentes (ánodo, capa activa y cátodo) se basan en carbono. Primero se evaluó la capa activa sobre electrodos estándar, la cual está compuesta de una bicapa de polímero tipo semiconductor hecho de nanotubos de carbono de pared sencilla y de C60. Esta capa activa hecha de carbono, con un ánodo de óxido de indio estaño estándar y un cátodo metálico, tiene una eficiencia de conversión de energía de 0.46% bajo iluminación solar AM1.5. Después se describen los esfuerzos realizados para reemplazar los electrodos con electrodos hechos a base de carbono, para demostrar la primer celda solar hecha completamente de carbono, y para discutir los retos vigentes asociados a este proceso.
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