厚い,広帯域のギャップの太陽光発電のための新しいテトラサイクルラクタムの構成要素です
Renee Kroon1, Amaia Diaz de Zerio Mendaza, Scott Himmelberger
1Ian Wark Research Institute, University of South Australia , Adelaide, SA 5095, Australia.
Journal of the American Chemical Society
|July 25, 2014
まとめ
研究者らは,ポリマー半導体のための新しいテトラサイクリックラクタムの構成要素を開発しました. この新しい材料は,厚いアクティブ層でも,優れた効率で高性能な有機太陽電池を可能にします.
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
- ポリマー化学のポリマー化学について
背景:
- より大きな溶融およびアミドを含む構成要素は,ポリマー半導体特性を改善します.
- 主要な特性には,強化された固体包装,高い電荷キャリアの移動性,および電荷分離が含まれます.
研究 の 目的:
- ポリマー半導体のための新しいテトラサイクリックラクタムの構成要素を導入する.
- 有機太陽電池での性能を調査するために.
主な方法:
- ラクタムとチオフェンの共ポリマー化により,ポリマーPTNTが作られる.
- 牧草発生幅広角X線散射 (GIWAXS) を使用した特徴付け.
- PTNT:フルレンの太陽電池の製造と試験.
主要な成果:
- PTNTは広帯域のギャップ (2.2 eV) と半結晶的な性質を示しています.
- GIWAXSは,PTNTフィルムとブレンドにおける強力な面対面のπスタッキングを確認した.
- 太陽電池は,オープン回路の高電圧 (0.9V),充填因数 (~0.6),電力変換効率 (PCE) を200nm以上の厚さのアクティブ層で最大5%まで達成しました.
- 高PCE (>4%) は,より厚い活性層 (~400 nm) で維持されました.
結論:
- テトラサイクリックラクタムユニットは,ブロードバンドギャップ結合ポリマーに優れた性能を提供します.
- これらの結果は,オーガニック光伏,特にタンデムおよびトリナリーブレンドのアプリケーションでは前例のないものです.
- 新しいビルディングブロックは,将来の有機電子材料のための大きな可能性を示しています.
