有機太陽電池のためのフルレンの対抗電子受容体であるアルファ置換PDIの共性結合クラスター
Qinghe Wu1, Donglin Zhao1, Alexander M Schneider1
1Department of Chemistry and The James Franck Institute, The University of Chicago , 929 E 57th Street, Chicago, Illinois 60637, United States.
4つのペリレンジミド (PDI) を含んだ新しい電子受容体,TPBが有機太陽電池のために合成されました. TPBを使用した装置は,8.47%の高い電力変換効率 (PCE) を達成し,光伏の応用におけるその可能性を証明しました.
科学分野:
- 材料科学
- オーガニック電子
- 太陽光発電
背景:
- 有機太陽電池 (OSC) は,最適な性能のために効率的な電子受容器を必要とします.
- 受容体の分子構造の調節は形態学と電荷輸送に不可欠である.
研究 の 目的:
- 独創的な分子デザインの 新型クラスター型電子受容体 TPB を開発する
- 有機太陽電池における電子受容体としてのTPBの性能を調査する.
主な方法:
- 4つのα-ペリレンジミド (PDI) が交差形状の分子であるTPBの合成.
- TPB:PTB7-Thブレンドフィルムを用いた反転型太陽電池の製造と特徴付け
- パワー変換効率 (PCE) とショート回路電流密度 (Jsc) を含む性能評価
主要な成果:
- TPBはBDT-Thコアに部分結合した交差型の分子構造を示した.
- TPB:PTB7-Th混合フィルムは,好ましい形態と効率的な電荷分離を示した.
- 逆向きの太陽電池は,高いJsc (>18 mA/cm2) とともに,最高PCEの8.47%を達成しました.
結論:
- TPBは有機太陽電池の有望な電子受容体です
- TPBの分子構造は 効率的な電荷生成と輸送に寄与する.
- TPBベースの太陽電池はPC71BMのような従来の受容器を使用する太陽電池と比較して競争力があります.
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