高性能 PM6:Y6 オーガニック光伏ブレンドにおけるイントラモエティ中間状態からの電荷分離
Rui Wang1, Chunfeng Zhang1, Qian Li1
1National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, and Collaborative Innovation Center for Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China.
研究者は,インターフェイス状態ではなく,分子/非フルレン受容体 (NFA) の太陽電池における穴移転を媒介することを発見した. この発見は,有機光伏装置の性能を向上させるための新しい戦略を提供します.
科学分野:
- オーガニックの電子機器
- 太陽光発電
- 材料科学
背景:
- 非フルレンの受容体 (NFA) を搭載した大量ヘテロジュンクション有機光電 (BHOPV) は,高電力変換効率 (>17%) を達成します.
- 効率的な穴移転はBHOPVの性能に不可欠ですが,ポリマー/NFAの混合物の根本的なメカニズムはまだ不明です.
研究 の 目的:
- ポリマー/Y6混合物における穴移転のメカニズムを解明する.
- 光電荷を生成する中間種を特定する.
主な方法:
- ブロードバンド 暫定吸収 (TA) スペクトロスコーピーを用いた.
- 溶液と膜状態のY6の比較分析を行った.
主要な成果:
- Y6フィルムに超高速 (~0.2 ps) のイントラモイティエクシマー状態が形成され,穴移転中間体として作用する.
- この内分子状態は,PM6/Y6混合物で15ps以内で自由ポラロンに解離する.
- 特定されたイントラモエティの中間物質は,電子移転の一般に認められた界面の電荷移転状態と異なる.
結論:
- PM6/Y6混合物の穴移転は,インターフェッショナル状態ではなく,イントラモエティ興奮状態によって媒介されます.
- イントラモエティとインターフェイス刺激状態の理解と操作は,有機光伏の性能を最適化することができます.
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