功能化甲富勒烯作为n型材料用于散装异质连接聚合物太阳能电池和场效应晶体管中
Changduk Yang1, Jin Young Kim, Shinuk Cho
1Mitsubishi Chemical Center for Advanced Materials and Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Santa Barbara, California 93106, USA.
Journal of the American Chemical Society
|April 17, 2008
概括
新的[60]甲富勒烯衍生物具有增强的可溶性,提高有机太阳能电池和晶体管的性能. 该p-EHO-PCBA衍生品在有机太阳能电池中实现了2.6%的功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 富勒烯衍生物对于有机电子产品至关重要.
- 提高富勒烯衍生物的溶解度和性能是一个持续的挑战.
- 了解替代物对电子性能的影响是材料设计的关键.
研究的目的:
- 合成新型,溶解良好的[60]甲富勒烯衍生物.
- 评估它们在有机太阳能电池 (OSC) 和有机场效应晶体管 (OFET) 中的性能.
- 研究氧和氧酸组对设备特性的影响.
主要方法:
- 合成p-EHO-PCBM和p-EHO-PCBA与分支的氧侧链.
- 制造P3HT/[60]甲富勒烯批量异质连接光伏电池.
- 使用溶液处理的薄膜制造n通道的OFET设备.
- 设备性能的表征,包括开放电路电压,功率转换效率和场效应移动性.
主要成果:
- 在p-EHO-PCBM和p-EHO-PCBA中,可溶性显著提高.
- 使用p-EHO-PCBA的OSC实现了2.6%的功率转换效率 (PCE),略高于PCBM (2.3%).
- 使用p-EHO-PCBM和p-EHO-PCBA制造的OFET显示出分别为1x10^-2和1.6x10^-3cm^2/Vs的场效应移动性.
结论:
- 分支的氧侧链提高了[60]甲富勒烯衍生物的溶解性和可加工性.
- 电子捐赠的基团会导致开放电路电压略微增加.
- 在p-EHO-PCBA中的碳酸组增强了接口相互作用,提高了OSC的性能.


