固体添加物による分子間相互作用の調節により,全ポリマー太陽電池における分子集積と分子パッキングを最適化します

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• ポリマー化学のポリマー化学について
• 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー

背景:

• オールポリマー太陽電池 (オール-PSC) は,ポリマー集積と相分離の課題に直面し,パフォーマンスを制限します.
• ドナーおよび受容体ポリマーの間の不良互換性は,すべてのPSCの開発における重要な問題です.

研究 の 目的:

• すべてのPSCで集積と相分離を制御するために,揮発性固体添加物を導入する.
• ポリマーブレンドの混合性と形態の調節における静電相互作用の役割を調査する.

主な方法:

• 計算モデリングと実験的特徴付けが採用されました.
• 薄膜の製造過程でポリマーブレンドに揮発性固体添加物が組み込まれました.
• 形態学の進化と分子間相互作用を分析した.

主要な成果:

• 添加物とポリマー受容体の間の強い静電電位結合が決定的に重要であることが判明しました.
• この添加物は,集積物のサイズを効果的に減らし,分子包装を強化しました.
• 添加物を搭載したすべてのPSCは,14.93%から18.62%のパワー変換効率を達成しました.

結論:

• 固体添加物を介して設計された静電相互作用は,すべてのPSCの形態学を最適化するための実行可能な戦略を提供します.
• このアプローチは,ポリマー集積と相分離の問題にうまく対処しています.
• この研究は,制御された分子間力を通じて,すべてのPSCにおいて,有意な性能向上を示しています.