低帯域ギャップのドナー・アクセプター結合ポリマーセンシタイザーは,染料センシタイズされた太陽電池用です

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• フォトボルトイカは,太陽光発電です.
• オーガニック・エレクトロニクス

背景:

• 結合ポリマーは,太陽電池のアプリケーションにおいて有望である.
• ドナー-受容体ポリマーは,調節可能な電子特性を提供します.
• カーボキシル酸グループは,半導体表面でのポリマー吸収を改善することができます.

研究 の 目的:

• 染料感知型太陽電池 (DSSC) のための新しいドナー-受容体結合ポリマーを合成し,特徴づけること.
• ポリマー分子量の吸収と光伏性能に対する影響を調査する.
• 強化されたDSSC効率のためにポリマー構造を最適化します.

主な方法:

• カーボキシル酸サイドグループを持つ2つのドナー-受容体結合ポリマーの合成.
• ポリマーの光学および電子特性の特徴.
• 合成ポリマーを感受剤として使用したDSSCの製造と試験.
• TiO(2) 表面でのポリマー吸収の分析.
• IPCE,J(sc),および電力変換効率を含むDSSCのパフォーマンスメトリックの評価.

主要な成果:

• ポリマーは,約1.9 eVのバンドギャップで,広い可視光吸収を示します.
• 炭酸酸群は,ナノ構造のTiOにポリマーの吸収を促進する.
• ポリマーの吸収とDSSCの効率は,分子量が増えるにつれて低下する.
• M(n) ~4000のテルチオフェン-BTDポリマー (3a) は,ピークIPCE ~65%で最高効率 (~3%) を達成しました.

結論:

• カーボキシル酸群を持つドナー-受容体結合ポリマーは,DSSCsに対する効果的な感受因子です.
• 分子重量は,ポリマー吸収とデバイスの性能において重要な役割を果たします.
• 低分子量ポリマーにより,DSSCの効率が向上する.