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Photoelectron Spectroscopic Analysis of Solution-Processed Nickel Oxide: Surface Modification and Interfaces in Organic Solar Cells

Florian, Ullrich (2020)
Photoelectron Spectroscopic Analysis of Solution-Processed Nickel Oxide: Surface Modification and Interfaces in Organic Solar Cells.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.25534/tuprints-00011458
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

This thesis contributes to the understanding and controlling of the surface properties of solution-processed nickel oxide (NiO) and generally helps to properly interpret photoelectron spectra of NiO-based samples. The metal oxide semiconductor NiO possesses excellent charge selective properties and is often used in hole transport layers in optoelectronic devices. However, controlling the properties of NiO is extremely difficult, especially when it is solution-processed. In this thesis, the chemical composition and electronic properties of solution-processed NiO are analyzed as a function of the manufacturing parameters and surface modifications in form of oxygen plasma treatment and surface functionalization with self-assembled monolayers. The spectroscopic data obtained are correlated with the performance of corresponding NiO-based organic solar cells and conclusions on interface engineering are derived. The findings allow for an optimized application of solution-processed NiO layers in optoelectronic components.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2020
Autor(en): Florian, Ullrich
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Photoelectron Spectroscopic Analysis of Solution-Processed Nickel Oxide: Surface Modification and Interfaces in Organic Solar Cells
Sprache: Englisch
Referenten: Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram ; Stark, Prof. Dr. Robert
Publikationsjahr: Februar 2020
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: 30 Januar 2020
DOI: 10.25534/tuprints-00011458
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/11458
Kurzbeschreibung (Abstract):

This thesis contributes to the understanding and controlling of the surface properties of solution-processed nickel oxide (NiO) and generally helps to properly interpret photoelectron spectra of NiO-based samples. The metal oxide semiconductor NiO possesses excellent charge selective properties and is often used in hole transport layers in optoelectronic devices. However, controlling the properties of NiO is extremely difficult, especially when it is solution-processed. In this thesis, the chemical composition and electronic properties of solution-processed NiO are analyzed as a function of the manufacturing parameters and surface modifications in form of oxygen plasma treatment and surface functionalization with self-assembled monolayers. The spectroscopic data obtained are correlated with the performance of corresponding NiO-based organic solar cells and conclusions on interface engineering are derived. The findings allow for an optimized application of solution-processed NiO layers in optoelectronic components.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Diese Arbeit trägt zum Verständnis und zur Kontrolle der Oberflächeneigenschaften von flüssig-prozessiertem Nickeloxid (NiO) bei und hilft allgemein bei der korrekten Interpretation von Photoelektronenspektren von NiO-basierten Proben. Das Metalloxid-Halbleiter-Material NiO weist ausgezeichnete ladungsselektive Eigenschaften auf, weswegen es häufig in Lochtransportschichten in optoelektronischen Bauelementen verwendet wird. Allerdings ist die Kontrolle der Eigenschaften von NiO äußerst schwierig, insbesondere wenn es aus Lösung verarbeitet wird. In dieser Arbeit werden daher die chemische Zusammensetzung und die elektronischen Eigenschaften von flüssigprozessiertem NiO in Abhängigkeit von den Herstellungsparametern charakterisiert und die Auswirkungen von Oberflächenmodifikationen in Form von Sauerstoffplasmabehandlung und Funktionalisierung mit selbstorganisierten Monolagen eingehend analysiert. Die gewonnenen spektroskopischen Daten werden mit den Eigenschaften entsprechender organischer Solarzellen auf NiO-Basis korreliert und Schlussfolgerungen bezüglich Grenzflächen Designprinzipien abgeleitet. Die Ergebnisse ermöglichen eine optimierte Anwendung von flüssigprozessierten NiO-Schichten in optoelektronischen Komponenten.

Deutsch
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-114584
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
Hinterlegungsdatum: 05 Apr 2020 19:56
Letzte Änderung: 05 Apr 2020 19:56
PPN:
Referenten: Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram ; Stark, Prof. Dr. Robert
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 30 Januar 2020
Export:
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