ポリマナノファイバにおけるキャリアダイナミクス:フラーレン太陽電池

KURNIAWAN Michael; SALIM Teddy; TAI Kong Fai; SUN Shuangyong; SIE Edbert Jarvis; WU Xiangyang; YEOW Edwin Kok Lee; HUAN Cheng Hon Alfred; LAM Yeng Ming; SUM Tze Chien

文献

J-GLOBAL ID：201202298476544676 整理番号：12A1411411

ポリマナノファイバにおけるキャリアダイナミクス:フラーレン太陽電池

Carrier Dynamics in Polymer Nanofiber:Fullerene Solar Cells

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資料名：
巻： 116 号： 34 ページ： 18015-18022 発行年： 2012年08月30日
JST資料番号： W1877A ISSN： 1932-7447 CODEN： JPCCCK 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)

異なった結晶性/分子配列のP3HT/PCBM膜の電荷キャリアダイナミクスに関する包括的光学分光研究:即ち非アニールP3HT(NA P3HT),熱アニールP3HT(TA P3HT)及びナノファイバP3HT(NF P3HT)を行った。この研究において電荷発生,再結合,輸送及び抽出(即ち100fsから1μsの7桁の大きさを超える)の時間状態に亘るトランジェント光学プローブを用いた。これらの発見はこれら試料のデバイス性能研究と関連させられた。フェムト秒トランジェント吸収分光はP3HT-NF:PCBM(NFブレンド)システムにおいてコントロール(即ち,熱-アニールP3HT:PCBM(TAブレンド)システム)のそれよりも2nsまで持続性のより顕著な基底状態ブリーチサインを示し,NF系における速い速度の電荷生成及びポーラロン生成を示唆した。これらのトランジェントダイナミクスをLaquai及び共同研究者により提案された枠組み内でさらに分析した。そこではNFブレンド及びTAブレンドに対する非双性再結合に対する双性の分岐比がおよそ0.09:0.91及び0.14:0.86とそれぞれ決定され,それ故著者らのNF系におけるより効率的な電荷生成及びポーラロン生成速度の発見を確認する。しかしながら,数百ナノ秒に亘る時間スケールのNF系において顕著な量の双性再結合も又存在する。著者らはこれを電極に平行に並んだNFs間の不十分な原繊維間の輸送に帰する。本質的に内部結合P3HT繊維ネットワークは未だ平面ネットワークに直交性の不十分な電荷移動度の2-Dネットワークである。存在するより高いキャリア濃度は結果としてa)電荷抽出と競争する増加した2分子再結合,b)電荷抽出を阻害する局所電場の再分配,になる。これらの効果はコントロールTAブレンドデバイスに比べてNFブレンドデバイスのより低いJ_SC及びEF値に示されている。

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高分子担体・触媒反応 , 高分子固体の物理的性質 , 光伝導,光起電力

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