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J-GLOBAL ID：201302282971961651   整理番号：13A1121231

高効率バルクヘテロ接合型太陽電池のためのドナー-アクセプタ共重合体とフラーレンの重階層ナノ構造

Bi-hierarchical nanostructures of donor-acceptor copolymer and fullerene for high efficient bulk heterojunction solar cells

著者 (12件)： LIAO Hsueh-Chung (National Taiwan Univ., Taipei, TWN) ,  TSAO Cheng-Si (Inst. of Nuclear Energy Res., Taoyuan County, TWN) ,  SHAO Yu-Tsun (National Taiwan Univ., Taipei, TWN) ,  CHANG Sheng-Yung (National Taiwan Univ., Taipei, TWN) ,  HUANG Yu-Ching (Inst. of Nuclear Energy Res., Taoyuan County, TWN) ,  CHUANG Chih-Min (Inst. of Nuclear Energy Res., Taoyuan County, TWN) ,  LIN Tsung-Han (National Taiwan Univ., Taipei, TWN) ,  CHEN Charn-Ying (Inst. of Nuclear Energy Res., Taoyuan County, TWN) ,  SU Chun-Jen (National Synchrotron Radiation Res. Center, Hsinchu, TWN) ,  JENG U-Ser (National Synchrotron Radiation Res. Center, Hsinchu, TWN) ,  CHEN Yang-Fang (National Taiwan Univ., Taipei, TWN) ,  SU Wei-Fang (National Taiwan Univ., Taipei, TWN)
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 6  号： 6  ページ： 1938-1948  発行年： 2013年06月 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  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)

抄録/ポイント： 溶媒添加処理はドナー-アクセプタ(D-A)型共重合体/フラーレンのバルク接合(BHJ)太陽電池のナノ構造を最適化し,電力変換効率を改善する最も効果的な方法になってきた。しかし今日まで,定性的な微視的観察は溶媒添加の影響に関する矛盾した結果を示してきた。そこで本研究では,微小角入射X線小角散乱(GISAXS)と微小角入射広角X線散乱(GIWAXS),モデル材料としてのPCPDTBT/PCBMのBHJを使用して,D-A共重合体とフラーレンの重階層ナノ構造の定量的な発生について示した。実験では最初に,0~10%のDIO(1,8-ジヨードオクタン)を含むPCPDTBT薄膜のGISAXSとGIWAXSプロファイルを測定した。さらに,22 wt%のPCPDTBT,78 wt%のPCBM混合物の薄膜のGISAXSとGIWAXSプロファイルを前記と同様な条件で測定するとともに,ケルビンプローブフォース顕微鏡による観察を行った。実験の結果,以下の結論を得た。正確なGISAXSモデルの解析を行い,分子レベルから数百ナノメートルの規模までの特徴的な重階層ナノ構造を明らかにした。光起電性の特性と関連付けるために,階層的構造のメカニズム,PCPDTBTとPCBM領域の間の相互の影響を提案した。D-A共重合体/フラーレンBHJのナノ構造についての以前の研究に関連して,ここで述べられている結果は包括的な解釈を示している。最適な構造設計と高効率BHJ太陽電池を実現するための合成法の改良に有効である。

シソーラス用語： ヘテロ接合 ,  *太陽電池 ,  共重合体 ,  フラーレン ,  *ナノ構造 ,  効率 ,  小角X線散乱 ,  薄膜 ,  光起電力
準シソーラス用語： GISAXS ,  変換効率

分類 (3件)： エネルギー変換装置  (LC01020U) ,  太陽電池  (NC03084O) ,  13-15族化合物を含まない半導体-半導体接合  (BM03083P)

タイトルに関連する用語 (9件)： 高効率 ,  バルクヘテロ接合 ,  太陽電池 ,  ドナー ,  アクセプタ ,  共重合体 ,  フラーレン ,  階層 ,  ナノ構造