ディアルキルトイオールで置換されたベンゾジチオフェンユニットに基づく溶液加工有機太陽電池で,効率は10%に近い

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
• フォトボルトイカは,太陽光発電です.

背景:

• 有機太陽電池は,低コストで柔軟なエネルギー発電の可能性を秘めています.
• 新しい小分子の開発は,有機太陽電池の性能を改善するために不可欠です.
• ベンゾ[1,2-b:4,5-b']ディチオフェン (BDT) は,有機半導体のための有望なコアユニットです.

研究 の 目的:

• 大量ヘテロ結合太陽電池用の新しい小分子DR3TSBDTを設計・合成する.
• 溶液加工太陽電池装置におけるDR3TSBDTの性能を評価する.

主な方法:

• ダイアキルチオールで置換されたBDTコアを搭載したDR3TSBDTの化学合成.
• 合成された材料を使用した大量ヘテロ結合太陽電池の製造.
• 標準AM 1.5G太陽光シミュレーション (100 mW cm(-2)) の下でデバイスの特徴づけ.

主要な成果:

• 合成されたDR3TSBDT分子は,優れた光伏特性を示した.
• ピークパワー変換効率 (PCE) 9.95% (認定9.938%) が達成されました.
• 50の製造されたデバイスで平均9.60%のPCEが記録され,これは良好な再現性を示しています.

結論:

• DR3TSBDTは溶液加工有機太陽電池のための非常に効果的な小分子です.
• BDTコアにおけるダイアキルチオールの置換は,材料の有利な電子特性に貢献します.
• 達成された効率は,有機光伏の実用的なアプリケーションのためのDR3TSBDTの可能性を強調しています.