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Updated: Jul 5, 2026
Morphology Control for Fully Printable Organic–Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer
Published on: January 10, 2017
Los metanofullerenos funcionalizados se utilizan como materiales de tipo n en las células solares poliméricas de
Changduk Yang1, Jin Young Kim, Shinuk Cho
1Mitsubishi Chemical Center for Advanced Materials and Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Santa Barbara, California 93106, USA.
Los nuevos derivados de metanofullereno [60] con mayor solubilidad mejoran el rendimiento de las células solares orgánicas y los transistores. El derivado p-EHO-PCBA logró una eficiencia de conversión de energía del 2,6% en células solares orgánicas.
Área de la Ciencia:
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
- Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
Sus antecedentes:
- Los derivados del fullereno son cruciales para la electrónica orgánica.
- Mejorar la solubilidad y el rendimiento de los derivados de fullereno es un desafío continuo.
- Comprender los efectos de los sustituyentes en las propiedades electrónicas es clave para el diseño de materiales.
Objetivo del estudio:
- Sintetiza nuevos derivados de metanofulereno bien disueltos [60].
- Evaluar su rendimiento en células solares orgánicas (OSC) y transistores orgánicos de efecto de campo (OFET).
- Investigar el impacto de los grupos de ácido alkoxi y carboxílico en las características del dispositivo.
Principales métodos:
- Síntesis de p-EHO-PCBM y p-EHO-PCBA con cadenas laterales alcoxi ramificadas.
- Fabricación de células fotovoltaicas P3HT/[60]metanofullereno de heteroconexión en masa.
- Fabricación de dispositivos OFET de n canales utilizando películas delgadas procesadas en solución.
- Caracterización del rendimiento del dispositivo, incluido el voltaje de circuito abierto, la eficiencia de conversión de potencia y la movilidad del efecto de campo.
Principales resultados:
- p-EHO-PCBM y p-EHO-PCBA exhiben una solubilidad significativamente mejorada.
- Los OSC que utilizan p-EHO-PCBA lograron una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 2,6%, superando ligeramente el PCBM (2,3%).
- Los OFET fabricados con p-EHO-PCBM y p-EHO-PCBA mostraron movilidades de efecto de campo de 1x10^-2 y 1.6x10^-3 cm^2/Vs, respectivamente.
Conclusiones:
- Las cadenas laterales alcóxicas ramificadas mejoran la solubilidad y procesamiento de los derivados de [60]metanofulereno.
- Los grupos alcóxicos donantes de electrones causan un ligero aumento en el voltaje de circuito abierto.
- El grupo ácido carboxílico en p-EHO-PCBA mejora la interacción de la interfaz, aumentando el rendimiento de OSC.
