高性能太陽電池用の新型半導体ポリマーの開発
Yongye Liang1, Yue Wu, Danqin Feng
1Department of Chemistry and the James Franck Institute, The University of Chicago, 929 East 57th Street, Chicago, Illinois 60637, USA.
Journal of the American Chemical Society
|December 20, 2008
まとめ
研究者らは,太陽エネルギー用の新しい低帯域ギャップポリマー,PTB1を開発した. PTB1とPC71BMを使用した太陽電池は,5.6%の電力変換効率を達成し,ポリマー太陽電池の高性能を示しました.
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
- 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー
背景:
- 太陽光発電の効率的かつ費用対効果の高い材料の開発は,再生可能エネルギー技術にとって極めて重要です.
- 低帯域ギャップ半導体ポリマーは,有機太陽電池の重要な構成要素であり,より広範な光の吸収を可能にします.
- 以前の研究は,光伏の性能を高めるためにポリマー構造を最適化することに焦点を当てていました.
研究 の 目的:
- 新しい低帯域ギャップ半導体ポリマー,PTB1.1を合成し,特徴づけること.
- PTB1.1.を使用した単純なポリマー太陽電池の性能を製造および評価する.
- 効率的な太陽光発電の材料としてのPTB1の可能性を評価する.
主な方法:
- PTB1ポリマーの合成.
- PTB1をドナー材料として使用し, [6,6]-フェニル-C(71) -バテリック酸メチルエステル (PC71BM) を受容体として使用した大量ヘテロ結合太陽電池の製造.
- 電力変換効率 (PCE),外部量子効率 (EQE),充填因子 (FF) を含む,光伏の性能の特徴付け.
主要な成果:
- 合成されたPTB1ポリマーは,光伏のアプリケーションに有利な半導体特性を示した.
- PTB1:PC71BMで製造されたポリマー太陽電池は,5.6%の顕著な電力変換効率を達成しました.
- 装置は,高い外部量子効率 (67%) と充填因子 (65%) を示し,低帯域ギャップポリマー太陽電池で報告された最高値の1つです.
結論:
- PTB1は,太陽エネルギー採集のための有望な新しい低帯域ギャップ半導体ポリマーです.
- 達成された性能指標は,効率的なポリマー太陽電池の開発におけるPTB1の有意な可能性を示している.
- PTB1ベースのデバイスに関するさらなる研究は,有機光伏技術の進歩につながる可能性があります.
