Nanofibre fotoconduttive elettrofilate per la realizzazione di una cella fotovoltaica organica con bulk heterojunction

In questo elaborato, descriverò l’esperienza di laboratorio che ha portato alla realizzazione di alcune celle fotovoltaiche organiche, che hanno come materiale attivo un blend di P3HT e Bis-PCBM. Si inizierà enunciando i principi fisici alla base dell’effetto fotovoltaico, il circuito equivalente di una cella, i suoi parametri fondamentali e le varie tecnologie, con le rispettive strutture. Particolare enfasi sarà posta sulle proprietà e sulle caratteristiche della tecnologia organica, specialmente sul concetto di Bulk HeteroJunction (BHJ), che permette di superare alcuni limiti intrinseci che altrimenti ne abbasserebbero considerevolmente il rendimento. Successivamente, verrà analizzato il processo dell’elettrospinning, utilizzato per produrre le nanofibre, a partire dal principio di funzionamento e fino alle variabili che possono influire sulle fibre prodotte. La tesi continuerà con un approfondimento dei vari materiali utilizzati nei vari strati e con la struttura di ciascuno dei provini. A questo punto verrà introdotta l’attività sperimentale di laboratorio, parlando del setup sperimentale dell’elettrofilatura e dei processi successivi alla realizzazione delle nanofibre. Seguirà l’esposizione dei risultati, studiando le immagini della struttura a livello nanometrico dei provini, ottenute grazie all’ausilio di un SEM (Scanning Electron Microscope). L’elaborato comprende anche alcuni codici Matlab per rappresentare le curve I-V di una cella fotovoltaica e simulare la traiettoria delle nanofibre durante l’elettrospinning. Infine, si trarranno le conclusioni dell’attività sperimentale.