双极色素固态包装对晶体管和太阳能电池性能的影响
Alhama Arjona-Esteban1, Julian Krumrain2, Andreas Liess1
1Institut für Organische Chemie & Center for Nanosystems Chemistry, Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|September 29, 2015
概括
有机半导体,美洛染料, 显示与晶体包装相关的性能. 在染料4中优化J型堆叠提高了充电传输和太阳能电池效率高达6.2%.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 太阳能发电
背景情况:
- 墨色素染料作为电子设备的有机半导体被探索.
- 分子包装显著影响充电运输和设备性能.
研究的目的:
- 调查水晶包装与 merocyanine 染料的性能之间的关系.
- 使用定制的染料结构和形态来优化有机太阳能电池.
主要方法:
- 合成和描述九种双极色素染料.
- 使用UV-Vis,AFM和XRD分析单晶包装图案和薄膜形态.
- 有机场效应晶体管 (OFET) 和批量异质连接 (BHJ) 太阳能电池的制造和测试.
主要成果:
- 染料在单晶中呈现出不同的维度排序,与设备性能相关.
- 远程订购J型滑动堆提高了充电传输和太阳能电池效率.
- 含有的染料4显示出最高的孔移动性 (0.08 cm2/V·s).
- 使用染料4的BHJ太阳能电池由于高供体结晶性而达到6.2%的功率转换效率 (PCE).
结论:
- 晶体包装是有机电子产品中 merocyanine 染料性能的一个关键因素.
- 在有序结构中的J型激发合促进了高效的电荷传输.
- 氨酸染料4是高性能有机太阳能电池的有希望的材料.
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