異なる領域の規則性や形質を持つポリ・3・ヘキシルチオフェン/フルレンの混合膜における電荷発生と再結合のダイナミクス
Jiamo Guo1, Hideo Ohkita, Hiroaki Benten
1Department of Polymer Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Katsura, Nishikyo, Kyoto 615-8510, Japan.
聚3-ヘキシルチオフェン (P3HT) とPCBM太陽電池における電荷生成と再結合が研究されました. フェーズ分離構造は,デバイスの性能に不可欠なフリーキャリアを効率的に形成します.
科学分野:
- 有機太陽光発電は,有機太陽光発電です.
- マテリアルサイエンス 材料科学
- フォトフィジックスの光学
背景:
- ポリー ((3-ヘキシルチオフェン) (P3HT) とPCBMは,有機太陽電池の重要な材料です.
- 充電生成と再結合のダイナミクスを理解することは,デバイスの効率を改善するために不可欠です.
研究 の 目的:
- P3HT:PCBMブレンドフィルムにおける電荷生成と再結合のダイナミクスを包括的に研究する.
- 混合物の形態が光伏変換プロセスに与える影響を分析する.
主な方法:
- トランジエント吸収スペクトロスコーピー (4501650 nm).
- さまざまな刺激の強度や波長の下で調査する.
- 均質に混合されたおよび相分離されたブレンドフィルムの分析.
主要な成果:
- RRa-P3HT:PCBMでは,エクシトンの3分の1しか自由ポラロンを形成しない.
- RR-P3HT:PCBMでは,ほとんどのエクシトンが自由ポラロンに解離する.
- 2つのポラロン生成経路が存在する:即時 (<100 fs) と遅延 (~10 ps).
- 熱アニリングは電荷解離を高めます.
結論:
- RRa-P3HT:PCBMとRR-P3HT:PCBMのフィルムでは,電荷発生率が似ています.
- チャージの分離と収集は,P3HT:PCBM太陽電池の性能に大きく影響します.
- 段階隔離構造は,自由キャリア形成と輸送を促進します.
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