結合ポリマーのフィルム形態の制御:フラーレンは,表面パターニングと融合する
Lee Y Park1, Andrea M Munro, David S Ginger
1Department of Chemistry, Williams College, Williamstown, Massachusetts 01267, USA. lpark@williams.edu
Journal of the American Chemical Society
|November 6, 2008
まとめ
パターンされた表面化学は,強化されたポリマー太陽電池のためのポリマーブレンドフィルム形態を制御します. この方法は,ナノスケール構造の微調整を可能にし,効率的な大量ヘテロジューンクションデバイスの性能に不可欠です.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- オーガニック・エレクトロニクス
背景:
- 溶液処理されたポリマーブレンドフィルムは,特にポリマー太陽電池の場合,有機電子の重要な構成要素です.
- これらのフィルムのナノスケール形態の制御は,デバイスの効率を最適化するために重要です.
- 既存の方法は,マイクロおよびナノスケールでのフィルム構造の正確な制御がしばしば欠けている.
研究 の 目的:
- ポリマー:フルレンの混合フィルムの形態学に対するパターンの表面化学の影響を調査する.
- フィルム形成を導くパターンの表面を作成する方法を開発および実証.
- ポリマー太陽電池の性能を改善するためにフィルム形態の調整の可能性を調査する.
主な方法:
- マイクロコンタクト印刷とDip-Pen Nanolithography (DPN) を使用して,黄金の表面にパターン付き,フルレン末端のモノレイヤを生成します.
- 微小およびナノスケールの特徴を持つアルカネチオールにパターンを付け,その後,定期的に表面化学の変異を生成するために,さまざまなチオールでバックフィリングを行います.
- スピンコーティングポリマー:PCBM (ポリマードナー:フルレンの受容体) フィルムと,その後の熱冷却.
主要な成果:
- 複数のポリマー:PCBMシステムにおけるパターンの表面化学を用いたフィルム形態の成功調整を実証した.
- 誘導相分離を達成し,100 nmほど小さい特徴の構造化ポリマーフィルムを形成しました.
- 最初の表面パターンより小さい長さスケールの形態学的変化が観察され,重要な制御を示しています.
結論:
- パターンされた表面化学は,マイクロおよびナノスケールでのポリマー混合フィルム形態の制御のための強力な戦略を提供します.
- このアプローチは,大量ヘテロジャンクション太陽電池の複雑で望ましい形状を作り出すのに有効です.
- 様々な長さのスケールで形状をガイドする能力は,有機光伏デバイスの開発を進めるために重要な意味を持っています.
