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有機薄膜太陽電池のナノ構造制御

有机薄膜太阳能电池的纳米结构控制

基本信息

批准号：
18651045
负责人：
橋本和仁
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

現在の混合バルクヘテロジャンクションにおいては、薄膜中のホール移動度が電子移動度に比べて低いために、電荷の再結合を誘発してしまうことが報告されている。特にMDMO-PPVをはじめとする可溶化ポリフェニレンビニレン系ポリマーは非晶性であるため、混合薄膜中でのホール輸送においては不利であった。これは、従来法で合成したポリマーは立体規則性が完全にランダムであるためと考えられる。そこで本研究では、新規モノマー設計および重合反応の検討により、完全に立体規則的な結合を有する結晶性MDMO-PPVを合成することを試みた。合成はアルデヒド基とリン酸エステル基を両方持つモノマーを用いて、Horner-Emmons反応によって行った。反応形式上、完全な立体規則性を持ったポリマーが生成すると期待できる。実際、生成したMDMO-PPVは有機溶媒への溶解性が低く、従来のMDMO-PPVとは異なる構造を有していることが示唆された。しかしこれらPPVの立体規則性を定量的に評価する手法はこれまで存在しなかった。そこで我々は、MDMO-PPVの1H-NMRスペクトルを詳細に検討し、また新規なモデル化合物を別途合成することにより、PPVの立体規則性の定量的評価法を新たに開発した。その結果、得られた新規MDMO-PPVは完全に立体規則的な構造を有していることが明らかとなった。ポリマー薄膜のX線回折と紫外可視吸収スペクトルから、立体規則性MDMO-PPVは高い結晶性を有することが確かめられた。さらに、このポリマーの有機薄膜太陽電池への応用について検討した。PCBMとのバルクヘテロジャンクションデバイスを作成し、特性の評価を行った。その結果、立体規則性の低いポリマーに比べて、1.7%から3.1%への変換効率の向上が達成された。空間電荷制限電流測定からのポリマー薄膜のホール移動度は、立体規則性ポリマーにおいて3.1×10-10 m2V-1s-1と従来のポリマーの2.2×10-11 m2V-1s-1に比べて一桁向上していた。また、PCBMとの混合薄膜の表面原子間力顕微鏡(AFM)像は、より微細な混合ドメインの存在を示した。これらの要因が複合した結果、高い立体規則性のMDMO-PPVにおける変換効率の向上につながったものと考えられる。

At present, the temperature in the film is lower than that in the film, and the charge is combined with the temperature in the film. at present, the temperature in the film is much lower than that in the film. The purpose of this paper is to study the solubility of MDMO-PPV, amorphous, amorphous and mixed thin films. In this paper, the system is used to synthesize the stereoscopic regularity. it is very important to make a comprehensive study. In this study, the design of the new regulation design coincides with the combination of the anti-clustering and the complete stereoscopic rule, and the combination of crystalline MDMO-PPV synthesizes the experimental results. The synthesis method is based on the concentration of acid, and so on. Horner-Emmons. Formally and completely stereoscopically, it is necessary to generate expectations. In the world, the solubility of MDMO-PPV organic solvents is low, and there is an indication of instigation in the production of MDMO-PPV solvents in recent years. There is a significant difference between the quantitative and quantitative methods of stereoscopic standardization of PPV. In this paper, we use different methods to synthesize chemical compounds, such as MDMO-PPV, 1H-NMR, and new regulations, to synthesize the quantitative method of stereoscopic regulation and quantification of PPV. The results show that there are significant changes in the new MDMO-PPV full stereoscopic rule. The X-ray of the thin film is folded back, and the UV absorption spectrum is visible. The crystal properties of the stereoscopic standard MDMO-PPV high temperature are very sensitive. The machine film is used in the battery battery to use the machine. The PCBM has been completed, and the properties have been changed. The result of the test, the stereoscopic standard low temperature comparison, 1.7% and 3.1%, and the positive rate were higher than those of the normal group. The space load limit galvanometer is used to determine the degree of mobility of the thin film, the temperature of the thin film, the mobility of the thin film, the temperature of the thin film, the mobility of the thin film, the temperature of the thin film, the temperature of the thin film, the mobility of the thin film, the temperature of the thin film, the mobility of the thin film, the temperature of the thin film, the mobility of the thin film, the temperature of the thin The atoms on the surface of the mixed thin film are AFM, and the surface atoms are mixed with each other. This is due to the complexity of the results and the high stereoscopic standard MDMO-PPV failure rate.