抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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ここでは,ジベンゾチオフェン-S,S-ジオキシド,ビスピリジニウム塩およびエチレンオキシド側鎖を有するフルオレンからなるPFSOPyCl-Eと名付けた新しい電子欠乏共役水/アルコール可溶性高分子電解質(WSPE)を提示した。以前,著者らは,PFSOPyCl-Eのそれと同じ骨格からなる他のWSPE(PFSOPyCl)を合成したが,オクチル側鎖を有していた。PFSOPyClとPFSOPyCl-Eを,ポリ[4,8-ビス(2-エチルヘキシルオキシル)ベンゾ[1,2-b:4,5-b′]ジチオフェン-2,6-ジイル-alt-エチルヘキシル-3-fluorothithieno[3,4-b]チオフェン-2-カルボキシラート-4,6-ジイル](PTB7):[6,6]-フェニル-C_71酪酸メチルエステル(PC_71BM)システムの反転高分子太陽電池(PSC)に対するカソード緩衝材(CBM)として適用し,これらのカソードバッファ層(CBLs)を挿入したとき,開回路電圧(V_oc),短絡電流密度(J_sc)および充填因子(FF)の同時増強を達成した。これらのCBLsは酸化インジウムスズ(ITO)/活性層界面において指向性双極子を構築し,ITO仕事関数(WF)の減少と修飾素子のV_ocの改善をもたらすことが分かった。PSCのJ_scとFFは,いくつかの機構によって増加した。最初に,減少したITO WF(4.30~4.32eV),これらのCBLsの深いLUMOエネルギー準位(4.04~4.10eV)とPC_71BMのE_LUMO(~3.90eV)の間のエネルギー準位アラインメントは,良好なオーム接触を生成し,電子抽出と輸送を容易にした。第二に,これらのCBLsは,界面においてPC_71BMをドープすることができ,デバイスにおける効率的な電子輸送経路を誘導した。さらに,これらの極性高分子CBLはITOと活性層間の相溶性を改善し,界面抵抗を減少させた。PFSOPyCl-EはPFSOPyClよりも良好なカソード修飾性能を示し,多分,高い極性と柔軟性のエチレンオキシド側鎖を有するPFSOPyCl-Eは,PFSOPyClよりもITOと滑らかな膜により良好な濡れ性を示した。したがって,PFSOPyCl-Eによって修飾されたデバイスは,PFSOPyCl-修飾されたものより低い接触抵抗と高いFFとJ_scを示した。したがって,このクラスの電子欠乏共役WSPEsは,高性能PSCのための有望なCBMである。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】