高効率のポリマー太陽電池のための溶融非サイクル電子受容体
Shuixing Dai1,2, Fuwen Zhao3, Qianqian Zhang4
1Department of Materials Science and Engineering, College of Engineering, Key Laboratory of Polymer Chemistry and Physics of Ministry of Education, Peking University , Beijing 100871, China.
Journal of the American Chemical Society
|January 7, 2017
まとめ
溶融リングの電子受容体におけるフッ素置換は,有機太陽電池の性能を高めます. 新しい材料は,電子特性と充電輸送の改善により,最大11.5%の電力変換効率を達成しました.
科学分野:
- オーガニックの電子機器
- 材料科学
- 太陽光発電
背景:
- 有機太陽電池には 溶融リングの電子受容体が不可欠です
- 受容器の電子特性調節は,デバイスの性能に影響する.
研究 の 目的:
- 異なるフッ素置換による新しい融合リング電子受容体の設計と合成.
- 電子,光学,電荷輸送特性に対するフッ素の影響を調査する.
- 合成されたポリマー太陽電池の光伏性能を評価する.
主な方法:
- 異なるフッ素置換剤を用いた4つの融合環電子受容体の化学合成
- スペクトル解析 (UV-Vis) と電気化学測定 (LUMOレベル)
- ポリマー太陽電池 (PSC) の製造と特徴付け
主要な成果:
- 合成された受容体は広範な吸収 (550~850 nm) と高い絶滅係数を示した.
- フロアンの置換によりLUMO濃度が低下し,吸収が赤にシフトした.
- フッ素受容体は電子の移動性を高め 膜の形状を改善した.
- ポリマー太陽電池にはフッ素受容体があり,電力変換効率は11.5%に達しました.
結論:
- フロアンの置換は,溶融リング電子受容体の性能を高めるための実行可能な戦略です.
- 電子と電荷輸送の性能を最適化することで,有機太陽電池の電力変換効率が高くなります.
- フッ素原子の数と位置は,材料の性質とデバイスの性能に大きな影響を与えます.
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