高性能ポリマー太陽電池用のベンゾチアジアゾル基の化ポリマー,加工添加物や後処理を施さない
Ning Wang1, Zheng Chen, Wei Wei
1Alan G. MacDiarmid Lab, College of Chemistry, Jilin University , Xiuzheng Road 1788, Changchun 130012, People's Republic of China.
Journal of the American Chemical Society
|October 23, 2013
まとめ
新しい酸化ベンゾチアジアゾール共ポリマーは,ポリマー太陽電池の高効率性を提供します. ポリマーP3は,添加物なしで8.30%の電力変換効率を記録し,次世代のクリーンエネルギーの可能性を実証しました.
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
- 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー
背景:
- ポリマー太陽電池 (PSC) は,その利点により,クリーンエネルギーにとって有望です.
- 効率的で安定したPSCの開発は,普及のために不可欠です.
- 酸化ベンゾチアディアゾールベースのコポリマーは,光伏の性能を向上させるために研究されています.
研究 の 目的:
- 新しいフッ化ベンゾチアジアゾル基結合コポリマーを設計・合成する.
- 太陽電池装置におけるこれらの新しいポリマーの光伏性能を評価する.
- 添加物や後処理なしでポリマー太陽電池で高電力変換効率 (PCE) を達成するために.
主な方法:
- 3つの新しい結合コポリマーであるPBDT (TEH) -DT (H) -BTff (P1),PBDT (TEH) -DT (EH) -BTff (P2),およびPBDT (HDO) -DT (H) -BTff (P3) の合成を行った.
- これらのコポリマーをアクティブ層 (~100 nmの厚さ) として使用した単一結合ポリマー太陽電池装置の製造.
- 電力変換効率 (PCE) の測定を含む,AM 1.5G照明下での性能の特徴付け.
主要な成果:
- PCEは,それぞれP1,P2,P3ベースのデバイスで4.46%,6.20%,8.30%を達成しました.
- ポリマーP3は,添加物や後処理なしで製造された単一接続PSCで記録的な8.30%のPCEを達成しました.
- P3は,7.27%と6.56%の高いPCEを示し,より厚い活性層 (~200 nmと~300 nm) を示した.
結論:
- 合成されたフッ化ベンゾチアジアゾール共ポリマーは,優れた光電特性を示しています.
- ポリマーP3は,高性能ポリマー太陽電池のための非常に有望な代替材料です.
- 添加物のない単純な製造アーキテクチャは,高効率のPSCを生成することができます.
