結合されたポリエレクトロライトの中間層を組み込み,高効率の有機太陽電池を改良しました

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 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.

背景:

• 大量ヘテロジャンクション (BHJ) 太陽電池は,有望な再生可能エネルギー技術です.
• 電力変換効率 (PCE) の向上は,商業的生存能力にとって極めて重要です.
• BHJ太陽電池の現在のPCEは限られており,高度な材料戦略が必要である.

研究 の 目的:

• BHJの太陽電池のPCEを高めるために.
• 超薄結合ポリエレクトロライト (CPE) 層がデバイスの性能に及ぼす影響を調査する.
• ポリマー太陽電池の改善のための溶液処理可能な方法を探求する.

主な方法:

• BHJの太陽電池の製造には,活性層としてPoly[N-9''-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole) ] (PCDTBT) と[6,6]-phenyl C(71) ブッテリック酸メチルエステル (PC(71) BM) を使用する.
• 活性層と金属カソッドの間に超薄のCPE層を組み込む.
• CPEsのホモポリマーおよびブロックコポリマー構成でカチオン性ポリチオフェンを利用する.

主要な成果:

• 電力変換効率は,CPE層で5%から6.5%に増加しました.
• CPE層は,BHJの太陽電池の電子特性を改善しました.
• デバイス全体のパフォーマンスの有意な改善が観察されました.

結論:

• 超薄のCPE層は,BHJ太陽電池の効率を高めるのに有効です.
• CPEの溶液処理は,シンプルで実用的な製造方法を提供します.
• このアプローチは,高効率のポリマー太陽電池の開発に有望な経路を示しています.