PBDT-TBT-アルコBT-ベース有機太陽電池中でのフラーレンを介したモルフォロジー制御により向上した特性

KHATIWADA Devendra; VENKATESAN Swaminathan; CHEN Qiliang; CHEN Jihua; ADHIKARI Nirmal; DUBEY Ashish; MITUL Abu Farzan; MOHAMMED Lal; QIAO Qiquan

文献

J-GLOBAL ID：201502213672654487 整理番号：15A0833961

PBDT-TBT-アルコBT-ベース有機太陽電池中でのフラーレンを介したモルフォロジー制御により向上した特性

Improved performance by morphology control via fullerenes in PBDT-TBT-alkoBT based organic solar cells

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資料名：
巻： 3 号： 29 ページ： 15307-15313 発行年： 2015年08月07日
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)

本研究では,ポリ(2-オクチルドデシルオキシ-ベンゾ[1,2-b:3,4-b]ジチオフェン-アルト-5,6-ビス(ドデシルオキシ)-4,7-ジ(チエノ[3,2-b]チオフェン-2-yl)ベンゾ[C][1,2,5]チアジアゾール)(PBDT-TBT-アルコBT)ベース有機太陽電池中で異なるフラーレン誘導体を用いて,モルフォロジーを制御することによる性能向上について報告する。ここでは,PC₆₀BMとPC₇₀BMフラーレンを用いた。PC₆₀BMより幅広い吸収をもつPC₇₀BMは,結果的にデバイス性能を低下させたが,これは,混入グラニュールモルフォロジーにより説明した。しかしながら,添加剤1,8-ジヨードオクタン(DIO)の添加後には,繊維状モルフォロジーが観察された。繊維状モルフォロジーによって電荷輸送が向上し,全デバイス性能が向上した。異なるフラーレン誘導体をもつ活性層のナノスケールモルフォロジーを検討するために,原子間力顕微鏡法(AFM),photo-CELIV,Kelvinプローブ力顕微鏡法(KPFM)を用いた。PC₆₀BMベース活性層については,DIOを添加することにより,AFM画像から,高密度の繊維状モルフォロジーや,より明白な繊維状モルフォロジーが観察された。PC₇₀BMベース活性層のみが,PC₆₀BMベース活性層中で観察される繊維状モルフォロジーの代わりに,混入グラニュールモルフォロジーを示した。しかしながら,DIOをPC₇₀BMベース活性層中に添加することにより,繊維状モルフォロジーが導かれた。添加剤DIOを用いないときは,KPFM測定から,PC₆₀BMベース活性層よりもPC₇₀BMについて,より幅広い表面電位の分布がみられ,ポリマーとフラーレンドメインが分離していることを示した。DIOを用いた時には,PC₇₀BMベースとPC₆₀BMベース活性層の両方に表面電位のより狭い分布がみられた。Photo-CELIV実験から,PC₇₀BM/DIO膜中でのより大きな抽出電荷キャリア密度と運動性を明らかにした。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

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太陽電池

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