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J-GLOBAL ID：201002295120103280   整理番号：10A0640535

反転全高分子太陽電池の素子物理

Device physics of inverted all-polymer solar cells

著者 (4件)： BRENNER Thomas J. K. (Cavendish Lab., Dep. of Physics, Univ. of Cambridge, JJ Thomson Ave., Cambridge CB3 0HE, GBR) ,  HWANG Inchan (Cavendish Lab., Dep. of Physics, Univ. of Cambridge, JJ Thomson Ave., Cambridge CB3 0HE, GBR) ,  GREENHAM Neil C. (Cavendish Lab., Dep. of Physics, Univ. of Cambridge, JJ Thomson Ave., Cambridge CB3 0HE, GBR) ,  MCNEILL Christopher R. (Cavendish Lab., Dep. of Physics, Univ. of Cambridge, JJ Thomson Ave., Cambridge CB3 0HE, GBR)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 107  号： 11  ページ： 114501  発行年： 2010年06月01日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高分子ポリ(3-ヘキシルチオフェン)及びポリ(9,9-ジオクチルフルオレン)-2,7-ジイル-アルト-[3-ヘキシルチオフェン-5-イル]2,1,3-ベンゾチアジアゾル]-2′,2′′-ジイル)の混合体に基づいた,反転全高分子太陽電池の素子物理を研究した。特に,素子パラメータに及ぼす活性層厚の影響を研究し,標準形状の素子のそれと比較した。活性層厚を70から480nmへ増大させることが,開回路電圧を0.1から0.71Vへ,そして外部量子効率(EQE)を7%から24%へ増大させることが分かった。対照的に,標準形状に関して,約25%の最適EQEが70nmの膜厚に対して見られ,活性層厚の増大とともに鋭く低下した。標準形状素子のEQEスペクトルの形状も,活性層の増大とともにひどくゆがみ,EQEの最小は最大光吸収に対応した波長と一致した。対照的に,反転素子のEQEスペクトルの形状は,活性層厚が増大しても本質的に変化しないままであった。活性層における光吸収の光学的シミュレーションも行い,より厚い標準形状素子のEQEスペクトルのゆがみが,これらの素子の後方半分で生起された光励起と一致し,これらの素子が,反転素子のはじめの100nmにおけるそれらより効率的に収集されることを実証した。さらに,反転素子のEQEスペクトルが厚さ増大によりあまり広がらないという事実は,光励起の収集が光のほとんどが吸収される素子の前面半分において効率を維持していることを示唆していた。素子モデリングを使用して,電子(及び電子トラッピング)の低い移動度が,最大光吸収の領域と一致する透明電極近くで増大する電場とともに,反転素子において内部電場の好ましい再分布を引き起こすことを実証した。対照的に,標準素子において,内部電場は透明電極近くで大きく低下し,場依存電荷分離の低減を引き起こし,生体分子再結合を促進した。結果は,反転素子が,電子移動度が正孔移動度より一般的に低い有機太陽電池における損失を克服する有効な方法であることを実証した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 太陽電池 ,  *高分子薄膜 ,  *反転 ,  ポリフルオレン ,  *活性層 ,  層厚 ,  光吸収 ,  移動度 ,  透明電極 ,  *有機太陽電池 ,  ポリジオクチルフルオレン
準シソーラス用語： 開回路電圧 ,  外部量子効率 ,  光励起

分類 (3件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  有機化合物の薄膜  (BK14070L) ,  固体デバイス計測・試験・信頼性  (NC03040G)

物質索引 (2件)： 3-ヘキシルチオフェン ,  4,7-ビス(4-ヘキシル-2-チエニル)-2,1,3-ベンゾチアジアゾール

タイトルに関連する用語 (3件)： 反転 ,  高分子太陽電池 ,  物理