ビモダルのポラロンとポリー ((3-ヘキシルチオフェン) の穴の輸送):フラーレンの混合フィルム
Jiamo Guo1, Hideo Ohkita, Seiichirou Yokoya
1Department of Polymer Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Katsura, Nishikyo, Kyoto 615-8510, Japan.
研究者らは,太陽電池のポリ3-ヘキシルチオフェン (P3HT) と[6,6]-フェニル-C61]-バテリック酸メチルエステル (PCBM) の電荷再結合を研究した. 彼らは,移動電荷と閉じ込められた電荷の両方が,効率的な穴の輸送に不可欠であり,デバイスの性能に影響することを発見しました.
科学分野:
- オーガニック・エレクトロニクス
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- ポリ ((3-ヘキシルチオフェン) (P3HT) と[6,6]-フェニル-C ((61) -バター酸メチルエステル (PCBM) は,有機太陽電池の重要な材料です.
- 充電再結合のダイナミクスを理解することは,太陽電池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ポラロンの二分子再結合ダイナミクスを調査する.
- デロカライズされたポラロンとローカライズされたポラロンの再結合行動を区別するために.
主な方法:
- 暫定吸収スペクトロスコピーは,マイクロ秒の時間スケールで再結合ダイナミクスを研究するために使用されました.
- 700 nmと1000 nmのポラロン帯の分析により,それらの行動に関する洞察が得られました.
主要な成果:
- 2つの異なるポラロン帯 (700 nmと1000 nm) は,異なる再結合ダイナミクスを示した.
- 700nm帯 (非局所化されたポラロン) は時間に依存しない再結合を示し,1000nm帯 (局所化されたポラロン) は時間に依存する再結合を示した.
- アクティベーションエネルギーは,キャリア密度によって変化し,異なるトラッピングメカニズムを示唆しました.
結論:
- 自由に移動する非局所化されたポラロンと,乱れたP3HTドメインの局所化されたポラロンは,再結合に異なる形で貢献する.
- 局所化されたポラロンは,特定の条件下でトラップフリー再結合 (トラップ充填) を受けることができます.
- 両方のタイプのポラロンは,P3HT:PCBM太陽電池における効率的なホール輸送に不可欠です.
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