機能化されたメタノフラーレンは,散発ヘテロ結合ポリマー太陽電池およびフィールド効果トランジスタのn型材料として使用されます
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.
Journal of the American Chemical Society
|April 17, 2008
まとめ
溶解性が向上した新しい[60]メタノフラーレン誘導体は,有機太陽電池とトランジスタの性能を改善します. p-EHO-PCBAの派生は,有機太陽電池で2.6%の電力変換効率を達成しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- オーガニック・エレクトロニクス
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- フラーレンの誘導体は,有機電子工学にとって極めて重要です.
- フラーレン誘導体の溶解性と性能を改善することは,継続的な課題です.
- 電子特性の置換効果を理解することは,材料設計の鍵です.
研究 の 目的:
- 新しく,よく溶解した[60]メタノフルレンの微生物を合成する.
- 有機太陽電池 (OSC) と有機フィールド効果トランジスタ (OFET) の性能を評価する.
- アルコキシおよびカルボキシル酸のグループがデバイスの特徴に与える影響を調査する.
主な方法:
- 枝分かれアルコキシサイドチェーンによるp-EHO-PCBMとp-EHO-PCBAの合成.
- P3HT/[60]メタノフラーレンの大量ヘテロ結合の光電池の製造.
- 溶液加工薄膜を用いたnチャンネルOFETデバイスの製造.
- 開いた回路の電圧,電力変換効率,フィールドエフェクトモビリティを含むデバイスの性能の特徴.
主要な成果:
- p-EHO-PCBMとp-EHO-PCBAは,溶解性が著しく向上しています.
- p-EHO-PCBAを使用したOSCは,PCBM (2.3%) をわずかに上回る2.6%のパワー変換効率 (PCE) を達成しました.
- p-EHO-PCBMとp-EHO-PCBAで製造されたOFETは,それぞれ1x10^-2と1.6x10^-3cm^2/Vsのフィールド効果移動性を示した.
結論:
- 枝分かれしたアルコキシ側鎖は, [60]メタノフラーレン誘導体の溶解性と処理性を改善します.
- 電子ドナーアルコキシ群は,オープン回路の電圧のわずかな増加を引き起こします.
- p-EHO-PCBAのカルボキシル酸グループは,インターフェースの相互作用を強化し,OSCのパフォーマンスを向上させます.
