溶液処理された高性能有機太陽電池は,ベンゾジジオフェン単位を持つ小分子を使用しています.

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
• 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー

背景:

• 有機光伏装置 (OPV) は,再生可能エネルギー研究の有望な分野です.
• 効率的で安定した材料の開発は,OPV技術の進歩に不可欠です.
• 小粒子は,大量ヘテロジャンクション太陽電池の処理性と調節性の利点を提供します.

研究 の 目的:

• 溶液加工の大量ヘテロ結合太陽電池のための新しい小分子を設計し,合成する.
• ベンゾ[1,2-b:4,5-b\]ジチオフェン (BDT) ベースの材料の構造-特性関係を調査する.
• 有機光伏装置で高電力変換効率 (PCE) を達成するために.

主な方法:

• 3つの新しい小分子:BDTコアを備えたDR3TBDTT,DR3TBDTT-HD,DR3TBD2Tを合成した.
• これらの小分子をドナーとして使用し,PC71BMを受容体として使用した大量ヘテロジャンクション有機光伏装置の製造.
• 標準AM1.5G太陽光照射 (100mWcm(-2)) によるOPVの性能特性.

主要な成果:

• 電力変換効率 (PCE) は,DR3TBDTTベースのデバイスでは8.12% (認定7.61%),DR3TBDT2Tベースのデバイスでは8.02%を達成しました.
• 改善されたPCEは,短路電流密度が向上したことに起因した.
• 高いオープン回路電圧と充電因子は維持され,効率的な充電生成と輸送を示しました.

結論:

• 設計されたBDTベースの小分子は,高性能有機光伏装置の効果的な材料です.
• 小分子とポリマーの利点を組み合わせる戦略は,デバイスの効率を向上させました.
• これらの発見は,効率的で溶液処理可能な有機太陽電池の開発に寄与します.