ペリレンジイミドベース太陽電池における性能向上のためのテトラフルオロ化ブロックを有する新しいドナー重合体【Powered by NICT】

Timalsina Amod; Hartnett Patrick E.; Melkonyan Ferdinand S.; Strzalka Joseph; Reddy Vari S.; Facchetti Antonio; Wasielewski Michael R.; Marks Tobin J.

文献

J-GLOBAL ID：201702222238057298 整理番号：17A0475762

ペリレンジイミドベース太陽電池における性能向上のためのテトラフルオロ化ブロックを有する新しいドナー重合体【Powered by NICT】

New donor polymer with tetrafluorinated blocks for enhanced performance in perylenediimide-based solar cells

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資料名：
巻： 5 号： 11 ページ： 5351-5361 発行年： 2017年
JST資料番号： W0204B ISSN： 2050-7488 CODEN： JMCAET 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

非フラーレン分子アクセプタ[1,2+3,4]-ビス-[N,N′-ビス-1-ペンチルヘキシル-ペリレンジイミド-1,12-イル]-ベンゼン(bPDI2P)を用いたバルクヘテロ接合(BHJ)ブレンドにおけるその光起電力性能,新しい四フッ化半導体ドナー高分子,ポリ[(4,8-ビス(5-(2-エチルヘキシル)-4-フルオロチオフェン-2-イル)-ベンゾ[1,2-b:4,5-b′]ジチオフェン)-alt-(5,6-ジフルオロ-4,7-(4-(2-エチルヘキシル)-dithien-2-イル-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)](PBTZF4)の合成を報告した。PBTZF4:bPDI2P太陽電池は,1.118Vの高い開回路電圧(V_oc),10.02mA cm~ 2の短絡電流密度(J_sc),曲線因子(FF)49.5%を示し,5.55%の電力変換効率(PCE)を与えた。興味深いことに,3.68%の低いPCEは二ふっ素化類似体,ポリ[(4,8-ビス(5-(2-エチルヘキシル)-チオフェン-2-イル)-ベンゾ[1,2-b:4,5-b′]ジチオフェン)-alt-(5,6-ジフルオロ-4,7-(4-(2-エチル-ヘキシル)-dithien-2-イル-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)](PBTZF2)で得られた。両PBTZF4:bPDI2PとPBTZF2:bPDI2P単位セルは相補的(ドナー/アクセプタ)光吸収と非常に低い対再結合から利益を得る,二分子再結合支配的な損失機構を,フェムト秒過渡吸収分光法により確立した。DFT計算と物理化学的特性化データは,「追加の」tetrafluorinationはPBTZF4骨格を平坦化し,凝集versusPBTZF2を増強し,電界効果移動度により測定した優れた電荷キャリア輸送を与えることを論じた。さらに,フッ素由来HOMO安定化,PBTZF2に対して 5.41eV PBTZF4versus,5-0.33eV,および優れたブレンド微細構造は,より高いPBTZF4:bPDI2P太陽電池PCE versusPBTZF2:bPDI2Pが得られた。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

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太陽電池 , 電気化学反応

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