n型有機半導体ITIC受容体のサイドチェーンイソメリゼーションにより,高効率のポリマー太陽電池が11.77%作られる
Yankang Yang1,2, Zhi-Guo Zhang1, Haijun Bin1,2
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190, China.
オーガニック半導体ITICからm-ITICへのサイドチェーンのイソメリゼーションは,非フルレンポリマー太陽電池の性能を改善します. この変更により,電力変換効率が11.77%とデバイスの安定性が向上しました.
科学分野:
- 材料科学
- オーガニック電子
- 太陽光発電
背景:
- ITICのような低帯域間隔のn型有機半導体 (n-OS) は,非フルレンのポリマー太陽電池 (PSC) に不可欠です.
- 分子構造を最適化することは,光伏の性能とデバイスの安定性を高めるための鍵です.
研究 の 目的:
- ITICの分子構造と光伏特性に対するサイドチェーンイソメリゼーションの影響を調査する.
- 非フルレンのPSCの電力変換効率 (PCE) と装置の安定性を向上させる.
主な方法:
- メタアルキルフェニル置換によるITICのサイドチェーンイソメリゼーションによって合成されたm-ITIC.
- m-ITICを受容体として,J61をドナーとして使用した非フルレンPSCを製造した.
- フィルム吸収,結晶相関性,電子の移動性,およびデバイスの性能が特徴付けられています.
主要な成果:
- m-ITICは,ITICと比較して,より高い膜吸収,より大きな結晶相合性,および強化された電子移動性を示した.
- m-ITICで11.77%のPCEを達成し,ITICの10.57%を大幅に上回りました.
- m-ITICベースのデバイスは,厚さに依存する性能が低下し,大規模な製造には有益でした.
結論:
- サイドチェーンイソメリゼーションは,PSCにおけるn-OS受容体の性能を高めるための効果的な戦略である.
- m-ITICは高効率で安定した非フルレンのPSCのための有望な受容物質です.
- このアプローチは効率的な太陽エネルギー変換のための先進的な材料を開発するための簡単な経路を提供します.
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