ナフトホビスティアジアゾールベースの半導体ポリマーの合成,特徴化,トランジスタおよび太陽電池の応用
Itaru Osaka1, Masafumi Shimawaki, Hiroki Mori
1Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Hiroshima University, 1-4-1 Kagamiyama, Higashi-Hiroshima, Hiroshima 739-8527, Japan. iosaka@hiroshima-u.ac.jp
Journal of the American Chemical Society
|January 28, 2012
まとめ
ナフトホビスティアジアゾール (NTz) ベースの新しいポリマーは,有機電子機器の性能を改善します. この半導体ポリマーは,ベンゾチアジアゾール製の対照性と比較して,トランジスタや太陽電池の充電キャリアの移動性と電力変換効率が高くなります.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- オーガニック・エレクトロニクス
- ポリマー化学のポリマー化学について
背景:
- ドナー-受容体半導体ポリマーは,有機電子工学にとって極めて重要です.
- ベンゾチアジアゾール (BTz) は一般的な構成要素ですが,その性能は制限されることがあります.
- ポリマーの性質を高めるために,新しい融合リングシステムが必要である.
研究 の 目的:
- ナフトホビスティアジアゾール (NTz) を使用して新しい半導体ポリマーを合成し,特徴づけること.
- このNTzベースのポリマーの有機フィールド効果トランジスタ (OFET) および大量ヘテロ結合 (BHJ) ソーラーセルにおける応用を調査する.
- NTzベースのポリマーの性能を,同様のBTzベースのポリマーと比較する.
主な方法:
- NTz単位を組み込んだ新しいドナー-受容体ポリマーの合成.
- ポリマーの電子的および構造的性質の特徴.
- 合成されたポリマーを使用してOFETとBHJの太陽電池の製造と試験.
主要な成果:
- NTzベースのポリマー (PNTz4T) は,BTzベースのポリマー (PBTz4T) よりも小さなバンドギャップとより深いHOMOレベルを示しています.
- PNTz4Tは,高フィールド効果のモビリティ (~0.56 cm2/Vs) と電力変換効率 (~6.3%) をデバイスで達成した.
- この優れた性能は,好ましい電子特性と,PNTz4Tのより秩序ある薄膜構造に起因し,NTzのセンター対称性による可能性がある.
結論:
- ナフトホビスティアジアゾール (NTz) は,高性能半導体ポリマーの有望な構成要素です.
- NTzベースのポリマーは,OFETと太陽電池のBTzベースのポリマーに比べて重要な利点を提供します.
- コアユニットの構造的対称性は,分子順序とデバイスの性能に影響します.
