ホワイトライトパルスとマイクロ波伝導性を用いた有機光伏の評価への多用途なアプローチです
Akinori Saeki1, Saya Yoshikawa, Masashi Tsuji
1Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Osaka University, 2-1 Yamadaoka, Suita, Osaka 565-0871, Japan. saeki@chem.eng.osaka-u.ac.jp
Journal of the American Chemical Society
|November 15, 2012
まとめ
研究者らは,時間分解マイクロ波伝導率 (TRMC) を使用した有機光伏電池 (OPV) の急速評価技術を開発しました. この方法は,デバイスの製造なしで光伏の性能を予測し,効率的な太陽エネルギー変換のための材料のスクリーニングを加速します.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー
- オーガニック・エレクトロニクス
背景:
- 低帯域ギャップ結合ポリマーは,有機光伏電池 (OPV) が太陽エネルギー変換を強化するために不可欠です.
- OPVの電力変換効率 (PCE) では,新しい素材とデバイスアーキテクチャにより,著しい進歩が示されています.
- 新しいOPV材料とプロセスの開発を加速するために,迅速なスクリーニング方法は不可欠です.
研究 の 目的:
- 大量ヘテロジャンクションOPVの汎用的かつ迅速な評価技術を開発する.
- 完全なデバイス製造を必要とせずにOPV活性層材料のスクリーニングを可能にします.
- 暫定的な光伝導度測定と光伏の性能との相関を確立する.
主な方法:
- Xeフラッシュランプからの微微秒下白光パルスと組み合わせた時間解像度マイクロ波伝導率 (TRMC) を利用しました.
- フェニル-C(61) -バテリック酸メチルエステル (PCBM) と混合した4つの有名な低帯域ギャップポリマーを調査しました.
- 計測された一時光伝導性は,電荷キャリア生成効率,移動性,および寿命に関する情報を抽出します.
主要な成果:
- Xe-flash TRMCは,デバイス製造とは無関係にOPV活性層の特性を評価することに成功しました.
- 臨時光伝導性の最大値は,電力変換効率とオープン回路電圧 (PCE/Voc) の比率との普遍的な相関を示した.
- この相関は,OPV材料の光伏性能を予測するための簡単な方法を提供します.
結論:
- 開発されたXe-flash TRMCテクニックは,大量ヘテロジャンクションOPVの汎用的かつ迅速な評価方法を提供します.
- このアプローチは,太陽電池の性能を改善するための材料のスクリーニングを大幅に加速します.
- この発見は,効率的な有機太陽光発電技術の開発サイクルを早めるのに役立ちます.
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