オリゴ-p-フェニレンを含むコポリマーの梯子型には,高いオープン回路電圧と周囲の光伏活動がある
Qingdong Zheng1, Byung Jun Jung, Jia Sun
1Department of Materials Science and Engineering, The Johns Hopkins University, 102 Maryland Hall, 3400 North Charles Street, Baltimore, Maryland 21218, USA.
Journal of the American Chemical Society
|January 28, 2010
まとめ
階段型のオリゴ-p-フェニレンを搭載した新しいドナー-受容体共ポリマーが,ポリマー太陽電池の性能を高めています. これらの材料は,高いオープン回路電圧と電力変換効率を達成し,効率的な光伏アプリケーションのための潜在能力を実証しています.
科学分野:
- オーガニック・エレクトロニクス
- マテリアルサイエンス 材料科学
- フォトボルトイカは,太陽光発電
背景:
- ポリマー太陽電池 (PSC) のための効率的な材料の開発は,再生可能エネルギーにとって極めて重要です.
- 分子構造のチューニングは,PSCにおける電荷輸送と光の吸収を最適化するための鍵です.
研究 の 目的:
- 階段型のオリゴ-p-フェニレンユニットを組み込んだ新しいドナー-受容体共ポリマーを設計・合成する.
- これらの新しいコポリマーがポリマー太陽電池の性能に与える影響を調査する.
主な方法:
- 4つの梯子型オリゴ-p-フェニレンドナー-受容体共ポリマーの合成と特徴付け.
- ポリマー太陽電池の製造と試験は,これらのコポリマーをフルレンの誘導体 (PC(61) BMまたはPC(71) BM) と混合した活性材料として使用します.
- オープン・サーキット電圧,電力変換効率,フィールド・エフェクト・モビリティを含む,光伏の性質の測定.
主要な成果:
- 合成されたコポリマーは,フッ素基の同類と比較して,吸収帯が強化され,溶解性が向上しています.
- フィールド・エフェクト・モビリティは0.011cm2/ (Vs) まで達した.
- 広範な最適化なしで,太陽電池はPC(61) BMで3.7%,PC(71) BMで4.5%の電力変換効率を達成し,1.06Vの高いオープン回路電圧を達成しました.
結論:
- 梯子型オリゴ-p-フェニレンドナー-受容体共ポリマーは,高性能ポリマー太陽電池のための有望な材料です.
- より深いHOMOレベルは,より高いオープン回路電圧に貢献し,調節可能なバンドギャップは光の収穫を強化します.
- これらのコポリマーは,伝統的なフッ素ベースの材料よりも,溶解性および吸収性において優れている.
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