溶液加工有機光伏のロダニン付近非フルレン受容体

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
• フォトボルトイカは,太陽光発電です.

背景:

• 有機太陽光発電 (OPV) は,従来のシリコン太陽電池に有望な代替案を提供しています.
• 効率的な非フルレンの電子受容体の開発は,OPV技術の進歩に不可欠です.
• Solution-processed bulk heterojunction (BHJ) アーキテクチャは,費用対効果の高いOPV製造の鍵となっている.

研究 の 目的:

• OPVアプリケーションのための新しい非フルレンの電子受容体,FBRを合成し,特徴づけること.
• 大量ヘテロ結合有機光伏装置におけるFBRの性能を評価する.
• P3HT:FBR混合物における電荷生成と再結合ダイナミクスを調査する.

主な方法:

• 3-エチルロダニン付近群を併用した新型小分子FBRの合成.
• P3HTをドナーとして,FBRを受容体として使用した反転有機光伏装置の製造.
• 光学スペクトロスコピー (臨時および安定状態) と超高速の臨時吸収スペクトロスコピーは,電荷ダイナミクスを研究します.

主要な成果:

• FBRは,大規模製剤に適した簡単な経路で成功して合成されました.
• 電力変換効率 (PCE) は,P3HT:FBR反転OPV装置で4.1%まで達成されました.
• 効率的で超高速な充電生成が観察され,P3HT:FBR混合物は,P3HT:PC60BMと比較して充電生成が増加しただけでなく,より速い再結合も示した.

結論:

• 新型非フルレン受容体FBRは,有機光伏の有意な可能性を実証しています.
• 理想的でない形状により再結合が速くなるにもかかわらず,P3HT:FBRデバイスは制御P3HT:PC60BMデバイスを上回ります.
• 形質のさらなる最適化により,FBRベースの有機太陽電池の性能が向上することが期待されています.