Los aditivos ácidos permiten una escisión ajustable de la cadena lateral a baja temperatura y una mejora del...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Productos electrónicos orgánicos
• Química de los polímeros

Sus antecedentes:

• La eliminación térmica de las cadenas laterales de alquilo mejora las propiedades de los semiconductores orgánicos.
• La termólisis convencional (> 200 °C) de las cadenas laterales terciarias de butiloxicarbonilo (Boc) conduce a un rendimiento deficiente del dispositivo debido a las altas temperaturas de recocido.
• La morfología no controlada a altas temperaturas limita la eficacia de la eliminación tradicional de la cadena lateral.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método más suave para la eliminación de cadenas laterales de alquilo de semiconductores orgánicos.
• Para permitir una escisión eficiente de la cadena lateral a temperaturas de procesamiento más bajas (90-140 °C).
• Mejorar el rendimiento y la estabilidad de los dispositivos electrónicos orgánicos optimizando la morfología.

Principales métodos:

• Introducción de un método de escisión catalizada por ácido (ACC) con aditivos ácidos.
• Modelado cinético derivado mecanicamente para comprender y ajustar la temperatura de termólisis.
• Aplicación del ACC a las células solares orgánicas de heterounión masivas que utilizan polímeros conjugados específicos (POET-T2, PffBT-T4-TCS60).

Principales resultados:

• El método ACC elimina con éxito las cadenas laterales basadas en Boc a temperaturas de recocido suaves (90-140 °C).
• La fuerza y la concentración del ácido ajustan efectivamente la temperatura de escisión requerida.
• El uso de fosfato de difenilo en un 5% de peso redujo la temperatura de escisión de 80 °C a 140 °C.
• Mejora de la eficiencia y estabilidad de la conversión de energía en la energía fotovoltaica orgánica.

Conclusiones:

• El método ACC ofrece una alternativa versátil y eficaz a la termólisis convencional para semiconductores orgánicos.
• Las temperaturas de procesamiento suaves alcanzadas mediante el ACC evitan cambios morfológicos perjudiciales.
• Esta técnica mejora el rendimiento y la estabilidad de los dispositivos electrónicos orgánicos procesados en solución, en particular los fotovoltaicos orgánicos.