セレノフェンを含むペリレンビシミド受容体に基づく高性能溶液加工非フルレン有機太陽電池
Dong Meng1,2,3, Dan Sun1,2,3, Chengmei Zhong4,5
1Heeger Beijing Research and Development Center, School of Chemistry and Environment, Beihang University , Beijing 100191, PR China.
Journal of the American Chemical Society
|December 15, 2015
まとめ
研究者は有機太陽電池用の新しい非フルレン受容体SdiPBI-Seを開発しました この材料は高電力変換効率 (PCE) と充填率 (FF) を達成し,将来の太陽電池技術に希望を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- オーガニック電子
- 太陽光発電
背景:
- 非フルレンの受容体 (NFA) は,有機太陽電池におけるフルレンの誘導体に対する有望な代替品として登場しています.
- 現在のNFAは,フルレンベースのシステムと比較して,低電力変換効率 (PCE) と充填因子 (FF) をしばしば示しています.
- これらの限界を克服することは,NFA技術の進歩にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- セレニウム原子を含む新しいペリレンビシミド (PBI) ベースの非フルレン受容体SdiPBI-Seを導入する.
- ブロードバンドギャップポリマードナー (PDBT-T1) を採用したSdiPBI-Seを用いた有機太陽電池の光電性能を調査する.
- これらの新しいNFAシステムにおけるパフォーマンスの向上に貢献する要因を理解する.
主な方法:
- セレニウムを含む新型ペリレンビシミド誘導体 (SdiPBI-Se) の合成
- 溶液加工PDBT-T1:SdiPBI-Se活性層を用いた大量ヘテロ結合有機太陽電池の製造
- 電力変換効率 (PCE) と充填率 (FF) を含む光伏の性能の特徴
- PDBT-T1:SdiPBI-Seブレンドフィルムの電荷生成,輸送,および光子吸収特性に関する分析.
主要な成果:
- 溶液処理による有機太陽電池のPCEは8.4%に達した.
- 70.2%という前例のない高い充填率 (FF) が得られた.
- 高性能は,効率的な光子吸収,バランスのとれた電荷キャリアの移動性,超高速の電荷生成に起因する.
- 新しいSdiPBI-Se受容器は,有機光伏の大きな可能性を示しています.
結論:
- 開発されたSdiPBI-Se非フルレン受容体は,高性能な有機太陽電池の優れた可能性を示しています.
- セレニウムをペリレンコアに組み込むことは,NFAの性能を向上させるための実行可能な戦略です.
- NFAは従来のフルレンベースの有機太陽電池の性能に匹敵するか,それを上回る可能性があります.
