Enhancement of Copper Indium Gallium Selenide Solar Cells Using Europium Complex as Photon Downshifter
Source abstract
Abstract
This work reports on the use of a ternary europium (III) complex as downshifting (DS) material for copper indium gallium selenide (CIGS) solar cells, [Eu(tta)3(tppo)2] (tta = 2‐thenoyltrifluoroacetonate and tppo = triphenylphosphine oxide). It is synthesized by one‐pot reaction and embedded into poly(ethylene‐co‐vinyl acetate) (EVA), poly(methyl methacrylate) (PMMA), and poly(vinyl butyral‐co‐vinyl alcohol‐co‐vinyl acetate) (PVB) matrices. Their photophysical properties are investigated and compared with the complex alone. No significant variations in transmittance, emission, excitation spectra, and quantum yield are detected between [Eu(tta)3(tppo)2] alone and embedded into EVA, PMMA, and PVB. CIGS solar cells are encapsulated using these compounds, leading to an improvement of the external quantum efficiency (EQE) mostly in UV region. The EQE at 360 nm increases up to 56% compared to 14% without the encapsulant. The luminescent downshifting (LDS) material is responsible for an increase in the short‐circuit current (Jsc) calculated from the EQE in the 300–420 nm region, by 0.55 mA cm−2 compared to the value of 0.59 mA cm−2 obtained from theoretical prediction. In the best case, an increase of the CIGS solar cell conversion efficiency by 0.8% absolute is observed thanks to the LDS material.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Lanthanide and Transition Metal Complexes · Luminescence Properties of Advanced Materials · Quantum Dots Synthesis And Properties
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Institut Photovoltaïque d'Ile de France (IPVF) 8 rue de la Renaissance 92160 Antony France
ICube Laboratory Université de Strasbourg and CNRS 23 rue du Loess BP 20 CR 67037 Strasbourg Cedex 2 France
LIMAA IPHC UMR 7178 CNRS Université de Strasbourg, ECPM 25 rue Becquerel 67087 Strasbourg Cedex France
EDF R&D IRDEP Institute of R&D on Photovoltaic Energy UMR 7174 CNRS‐EDF‐Chimie ParisTech 6 Quai Watier‐BP 49 78401 Chatou Cedex France
NextPV The University of Tokyo Komaba campus, LIA CNRS‐RCAST‐U Bordeaux Tokyo Japan
References (68)
Show source-provided references
1. 10.1016/j.energy.2013.05.01910.1016/j.energy.2013.05.019 ↗
2. 10.1364/AO.15.00229910.1364/AO.15.002299 ↗
3. 10.1364/AO.16.00268410.1364/AO.16.002684 ↗
4. 10.1016/S0022-2313(99)00547-510.1016/S0022-2313(99)00547-5 ↗
5. 10.1063/1.149202110.1063/1.1492021 ↗
6. 10.1063/1.150567710.1063/1.1505677 ↗
7. Green M. A. · 2003
8. 10.1887/075030905910.1887/0750309059 ↗
9. 10.1016/j.synthmet.2005.07.02110.1016/j.synthmet.2005.07.021 ↗
10. 10.1016/j.solmat.2005.07.00110.1016/j.solmat.2005.07.001 ↗
11. 10.1016/j.solmat.2006.03.03510.1016/j.solmat.2006.03.035 ↗
12. 10.1016/j.solmat.2007.02.00710.1016/j.solmat.2007.02.007 ↗
13. 10.1016/j.solmat.2009.02.02010.1016/j.solmat.2009.02.020 ↗
14. 10.1109/JPHOTOV.2011.216272010.1109/JPHOTOV.2011.2162720 ↗
15. 10.1002/pip.101910.1002/pip.1019 ↗
16. 10.1016/j.solmat.2006.09.00310.1016/j.solmat.2006.09.003 ↗
17. 10.1039/b913877c10.1039/b913877c ↗
18. 10.1016/j.optmat.2010.08.00810.1016/j.optmat.2010.08.008 ↗
19. 10.1117/12.92218310.1117/12.922183 ↗
20. 10.1002/pip.278510.1002/pip.2785 ↗
21. 10.1016/j.tsf.2006.12.14210.1016/j.tsf.2006.12.142 ↗
22. 10.1016/j.solmat.2012.02.01110.1016/j.solmat.2012.02.011 ↗
23. Solodovnyk A. · SPIE Opt. Photonics · 2014 · 9178 · 917806
24. 10.1002/ente.20150040410.1002/ente.201500404 ↗
25. 10.1002/pip.72310.1002/pip.723 ↗
26. 10.1016/j.solmat.2012.04.00910.1016/j.solmat.2012.04.009 ↗
27. 10.1016/j.solmat.2011.11.00910.1016/j.solmat.2011.11.009 ↗
28. 10.1016/S0927-0248(00)00227-010.1016/S0927-0248(00)00227-0 ↗
29. 10.1016/j.solmat.2011.11.00910.1016/j.solmat.2011.11.009 ↗
30. 10.1016/j.solmat.2009.02.02010.1016/j.solmat.2009.02.020 ↗
31. 10.1109/JPHOTOV.2011.216272010.1109/JPHOTOV.2011.2162720 ↗
32. 10.1134/1.178712010.1134/1.1787120 ↗
33. 10.1016/j.solmat.2004.07.05510.1016/j.solmat.2004.07.055 ↗
34. 10.1039/C2CS35288E10.1039/C2CS35288E ↗
35. Bunzli J.‐C. G. · 2014
36. 10.1016/j.solener.2011.06.00710.1016/j.solener.2011.06.007 ↗
37. 10.1016/j.solener.2011.07.01410.1016/j.solener.2011.07.014 ↗
38. 10.1016/j.solmat.2015.01.02010.1016/j.solmat.2015.01.020 ↗
39. 10.1016/j.surfcoat.2014.12.07410.1016/j.surfcoat.2014.12.074 ↗
40. 10.1016/j.jallcom.2014.01.16510.1016/j.jallcom.2014.01.165 ↗
41. 10.1016/j.ccr.2010.02.01310.1016/j.ccr.2010.02.013 ↗
42. 10.1016/S0022-2313(97)00113-010.1016/S0022-2313(97)00113-0 ↗
43. 10.1039/b414703k10.1039/b414703k ↗
44. 10.1016/j.ccr.2015.02.01510.1016/j.ccr.2015.02.015 ↗
45. 10.1021/jp711500510.1021/jp7115005 ↗
46. 10.1146/annurev.bioeng.7.060804.10043210.1146/annurev.bioeng.7.060804.100432 ↗
47. 10.1016/j.copbio.2004.11.00310.1016/j.copbio.2004.11.003 ↗
48. 10.1039/c3tb20070a10.1039/c3tb20070a ↗
49. 10.1016/S0009-2614(97)01283-910.1016/S0009-2614(97)01283-9 ↗
50. 10.1021/ic200041510.1021/ic2000415 ↗
51. 10.1016/j.jlumin.2007.07.00510.1016/j.jlumin.2007.07.005 ↗
52. 10.1039/b914978c10.1039/b914978c ↗
53. 10.1080/002689702100004689810.1080/0026897021000046898 ↗
54. 10.1016/j.tsf.2008.08.11810.1016/j.tsf.2008.08.118 ↗
55. 10.1002/ejic.20130068110.1002/ejic.201300681 ↗
56. 10.1021/ic901803710.1021/ic9018037 ↗
57. 10.1002/chem.20090199610.1002/chem.200901996 ↗
58. 10.1016/j.ccr.2015.02.01810.1016/j.ccr.2015.02.018 ↗
59. 10.1016/j.ccr.2014.10.01310.1016/j.ccr.2014.10.013 ↗
60. 10.1117/12.206200710.1117/12.2062007 ↗
61. Silva C. F. B. · 2002
62. Bordian O. · Proc. SPIE · 2015 · 9258 · 92581V10.1117/12.2069989 ↗
63. 10.1007/s10895-007-0250-910.1007/s10895-007-0250-9 ↗
64. 10.1016/j.jlumin.2007.07.00510.1016/j.jlumin.2007.07.005 ↗
65. 10.1007/BF0088308010.1007/BF00883080 ↗
66. 10.1021/om100106e10.1021/om100106e ↗
67. 10.1063/1.486625510.1063/1.4866255 ↗
68. 10.1016/j.tsf.2014.02.07110.1016/j.tsf.2014.02.071 ↗