ランダムコポリマーアプローチによる高効率の太陽電池のための実用的な有用なポリマーへ
Chunhui Duan1, Ke Gao2, Jacobus J van Franeker1,3
1Molecular Materials and Nanosystems, Institute for Complex Molecular Systems, Eindhoven University of Technology , P.O. Box 513, 5600 MB Eindhoven, The Netherlands.
Journal of the American Chemical Society
|August 13, 2016
まとめ
研究者はランダムな共ポリメリゼーションを使用して有機太陽電池のための先進的な半導体共ポリマーを合成しました. これらの材料は,8.0%の高い電力変換効率 (PCE) を達成し,親ポリマーを上回り,バッチの変動を最小限にしています.
科学分野:
- 材料科学
- オーガニック電子
- 太陽光発電
背景:
- 有機太陽電池 (OSC) は効率的な半導体材料を必要とします.
- オーダーメイドの電子特性を備えた新しいコポリマーの開発は,OSC技術の進歩に不可欠です.
研究 の 目的:
- 高性能半導体共ポリマーを合成するための戦略としてランダム共ポリマー化を探求する.
- 有機太陽電池の性質と効率に対するモノメア組成の影響を調査する.
主な方法:
- ベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジチオフェンおよび5,6-ディフローロベンゾ[2,1,3]チアジアゾール基の単体体によるランダムな共ポリマ化による半導体共ポリマーの合成
- 有機太陽電池装置におけるコポリマー特性および性能の特徴化.
- 従来の溶媒と非ハロゲン溶媒の両方を使用して活性層を製造する.
主要な成果:
- ランダムコポリマーは約8.0%のパワー変換効率 (PCE) を達成した.
- 合成されたコポリマーは,そのバイナリな親ポリマーと比較して,より高いPCEを示した.
- 異なるコポリマー組成において,バッチ間での最小の変動が観察された.
- 活性層は室温で非ハロゲン溶剤から加工された場合でも高いPCEを保持した.
結論:
- 電子が豊富で,電子が不足しているモノメアのランダムな共ポリメリゼーションは,高性能半導体材料を作成するための成功した戦略です.
- 開発されたコポリマーは 効率的でスケーラブルな有機太陽電池の製造に向けた有望な経路を提供します
- 室温で非ハロゲン溶剤から加工することで,環境にやさしく,費用対効果の高い製造が可能となる.
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