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P-N junction01:11

P-N junction

A p-n junction is formed when p-type and n-type semiconductor materials are joined together. At the interface of the p-n junction, holes from the p-side and electrons from the n-side begin to diffuse into the opposite sides due to the concentration gradient. This diffusion of carriers leads to a region around the junction where there are no free charge carriers, known as the depletion region. The charge density within the depletion region for the n-side and p-side can be described by the...

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Published on: January 29, 2017

添加物加工の大量ヘテロ結合太陽電池の時間分解された構造的進化

James T Rogers1, Kristin Schmidt, Michael F Toney

  • 1Department of Materials, University of California, Santa Barbara, California 93106, USA.

Journal of the American Chemical Society
|January 27, 2012
PubMed
まとめ

ポリマー太陽電池ブレンドにオクタネジチオール (ODT) を加えると,結晶構造の形成と秩序が加速されます. この添加物によって誘発された分子順序は,デバイスの性能を改善するために,大量ヘテロ結合形態学を大幅に強化します.

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:

  • オクタネディチオール (ODT) などの高沸点添加物による溶液堆積は,有機太陽電池の電力変換効率を高める一般的な方法である.
  • 添加物は,ポリマー/フルレン混合物のバルクヘテロ結合 (BHJ) 活性層内の相分離と分子順序に影響することが知られている.

研究 の 目的:

  • 溶液堆積過程における大量ヘテロ結合 (BHJ) 形態の動的進化を調査する.
  • オクタンエディチオール (ODT) が結合ポリマー太陽電池の結晶化と順序化の過程に影響を与える役割を理解する.

主な方法:

  • 時間の関数として,BHJの進化をモニタリングするために,in situ 牧草発生広角X線散射 (GIWAXS) を利用しました.
  • ODTの添加と添加なしのクロロベンゼン (CB) から鋳造されたBHJ混合物の構造変化を比較した.

主要な成果:

  • CB中のODTの少量の割合は,堆積から2分以内にポリマー結晶体の核化を迅速に誘導した.
  • ODTは特定のポリモルフの指向順序を大幅に高め,40分以上持続的な結晶石核形成を促進しました.
  • 純CBからBHJの混合物を鋳造したときにも同様の構造の変化は観察されず,ODTの重要な役割を強調しました.

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Published on: January 10, 2017

結論:

  • オクタネディチオール (ODT) は強力な核形成剤として作用し,BHJの太陽電池における結合ポリマーの自己組み立てを劇的に加速し,制御します.
  • 添加物媒介によるオーダーリングと結晶化は,有機光伏装置の形態学と性能を最適化するために重要である.