サブフタロシアニン/C60有機光伏電池における強化オープン回路電圧
Kristin L Mutolo1, Elizabeth I Mayo, Barry P Rand
1Department of Chemistry, University of Southern California, Los Angeles, California 90089, USA.
Journal of the American Chemical Society
|June 22, 2006
まとめ
ボロン亜フェタロシアニン塩化物 (SubPc) /C60太陽電池は,銅フェタロシアニン (CuPc) /C60電池のオープン回路電圧 (Voc) の2倍以上を示しています. この改善は,SubPcの低酸化ポテンシャルによって作られたより広いインターフェースギャップ (Ig) に起因する.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- オーガニック・エレクトロニクス
- フォトヴォルタイクス (光伏) は,太陽光発電の
背景:
- 従来の有機光伏 (OPV) 装置は,しばしば銅フタロシアニン (CuPc) をドナー材料として使用します.
- C60などのフルレンは,OPVの受容体材料として一般的に使用されています.
- オープン回路電圧 (Voc) を最適化することは,OPVの効率を高めるために非常に重要です.
研究 の 目的:
- 新しい二重ヘテロ構造の有機光伏電池の性能を調査する.
- ボロン亜フェタロシアニン塩化物 (SubPc) /C60細胞のVocを従来のCuPc/C60細胞と比較する.
- 分子特性,インタフェースエネルギー,光伏性能の関係を解明する.
主な方法:
- SubPc/C60およびCuPc/C60アクティブ層を使用した二重ヘテロ構造の薄膜光伏装置の製造.
- シミュレートされた1日のAM1.5G照明下での性能の特徴.
- インタフェースギャップ (Ig) を決定するための分子軌道エネルギーレベルの分析.
主要な成果:
- SubPc/C60細胞は,CuPc/C60細胞と比較して2倍以上のVocを示しました.
- SubPcの低酸化ポテンシャルにより,インターフェースギャップ (Ig) が400 meV増加しました.
- 増加したIgと強化されたVocの間で強い相関が観察されました.
結論:
- ボロン亜フェタロシアニン塩化物 (SubPc) は,高性能有機太陽光発電の有望なドナー材料です.
- インタフェースのエネルギー,特にインタフェースギャップ (Ig) のエンジニアリングは,Voc.を大幅に高めるための実行可能な戦略です.
- SubPc/C60システムは,より効率的で費用対効果の高い有機太陽電池への道を提供しています.
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