効率的な太陽電池のための新しいs-テトラジンベースのコポリマーの開発
Zhao Li1, Jianfu Ding, Naiheng Song
1Institute for Chemical Process and Environmental Technology, National Research Council of Canada, 1200 Montreal Road, Ottawa, Ontario, Canada K1A 0R6.
Journal of the American Chemical Society
|September 3, 2010
まとめ
研究者らは,効率的な太陽電池のための新しいテトラジンベースのポリマー,PCPDTTTzを開発しました. この初めての素材は,幅広い光の吸収と良好な熱安定性を提供し,5.4%の電力変換効率を達成します.
科学分野:
- オーガニック・エレクトロニクス
- ポリマー化学 ポリマー化学
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
背景:
- 結合ポリマーは,有機太陽電池にとって極めて重要です.
- 新しいヘテロサイクルの組み込みは,ポリマーの特性を調節することができます.
- テトラジンユニットは,ユニークな電子特性を備えています.
研究 の 目的:
- 新しいs-テトラジンベースの低帯域ギャップ半導体ポリマーを設計・合成する.
- この新しいポリマーの光伏アプリケーションの性質を調査する.
- この材料を組み込んだポリマー太陽電池の性能を評価するために.
主な方法:
- s-テトラジンベースのポリマー (PCPDTTTz) の合成.
- 熱安定性と光学吸収スペクトル (450-700 nm) の特徴.
- HOMO/LUMOのエネルギーレベルと電気化学バンドギャップ (1.86 eV) の推定.
- PCPDTTTzとPC(71) BMを用いた単純なポリマー太陽電池の製造と試験
主要な成果:
- PCPDTTTzの合成が成功し,主鎖にテトラジンを含む最初の溶液処理可能な結合ポリマーである.
- 良好な熱安定性と,450~700nmの範囲での広範な吸収が実証されています.
- -5.34 eVのHOMO, -3.48 eVのLUMO,および1.86 eVのバンドギャップが決定されました.
- ポリマー太陽電池で5.4%の校正された電力変換効率を達成しました.
結論:
- PCPDTTTzは,有機太陽光発電のための有望な低帯域ギャップ半導体ポリマーです.
- テトラジンユニットの組み込みは,望ましい光電子特性につながります.
- 開発されたポリマーは,効率的で溶液処理可能な太陽電池アプリケーションの可能性を実証しています.
