광전 P- 형 복합 기증자 중합체 및 플러렌 유도체 또는 풀러렌 층은 투명 도전성 전극으로 이루어지는 금속 전극 사이에 활성 수용체 n 형 유기 반도체를 혼합 처리 액을 구비하고, 유연하고 투명한 경량 장치 및 다른 장점가 최근 세계적인 에너지의 뜨거운 연구 분야를 제조 할 수있다. 광전자 장치 상업용 고효율, 고 안정성, 및 낮은 비용을 달성하는 데 필요한 그것은 주로 태양 광 재료의 개발에 따라 달라집니다.
1995 앨런 J. 히거 때문에 벌크 이종 접합의 개념을 제시, 고분자 태양 광 소재 및 장치는 지속 가능한 개발을 얻었다. 연구의 초기 단계에서 장치의 낮은 효율, 연구의 주요 초점은 개선하는 것입니다 디자인 및 협 대역 시스템, 넓은 흡수 도너 광전지 재료의 낮은 HOMO 레벨을 갖는, 장치의 높은 LUMO 에너지 준위의 합성을 통하여 플러렌 유도체 셉터 중합체 광전지 재료 효율이 단락 전류를 증가시키기 개방 전압 및 에너지 전환 효율. 최근에, 비 플러렌의 좁은 밴드 갭 유기 반도체 셉터 재료 입력 광전지 재료의 본체, 고분자 태양 전지의 발전 그에 넓은 밴드 갭 광 흡수성 중합체 상보 N- 발전에 실질적인 장벽으로 12 % 내지 13 초과 장치의 빠르고 효율적인 실험실 최근 작은 영역의 에너지 변환 효율을 향상시킨다. 따라서, 안정성을 개선하고 비용을 절감하는 고분자 태양 전지의 구체적인 실현되고있다 키. 그러나, 현재의 고효율 태양 광 재료는 대부분 복잡한 구조를보고되었습니다 합성이 어려운 상용 애플리케이션의 요구 사항을 충족하기가 매우 어렵습니다. 저 개발 비용 효율적인 태양 광 소재 상업용 애플리케이션을위한 큰 도전 폴리머 태양 전지 될 것입니다.
중국의 국립 자연 과학 재단과 프로젝트에 대해 중국 과학원, 중국 과학 아카데미, 화학의 과학 연구소, 유기 고체 연구소 연구원 리 윙 - 팡 연구 그룹 연구원의 실험실 최근 설계 및 저비용의 효율적인 재료 PTQ10에 폴리머를 합성 중국 과학원의 지원으로 (도면에 도시 된 분자 구조는 a). PTQ10 DA는 간단한 구조의 공중 합체가되어있는 수용체 단위로 유닛, 퀴녹 살린 등의 티 오펜 고리. 퀴놀린, 퀴녹 살린 중합에 도입 된 알콕시 측쇄 향상시키기 위해서 및 정공 이동도를 감소시키고 개선하기 위해 중합체의 불소 비스 원자 치환 HOMO 레벨을 도입 물질을 광 흡수의 용해도를 향상시킨다. 분자가 저렴한 두 단계의 합성 출발 물질 (도. c) 일 수 약 90 %를 달성하면서 재료비가 크게 감소되도록 총 수율.보다 중요한 PTQ10 도너 광전 비교적 간단한 구조 IDIC n 형 유기 반도체의 사용 (패널 A) (소자 구조를 참조 생산 수용체 계측 효율의 중국 아카데미 확인 된 장치의 역방향 구조의 효율 (12.13 %에 도달하는 동안 12.70 %의 높은 에너지 전환 효율도 b), 12 %)이. 한편, 상기 장치의 효율성을 300 ㎚ 범위의 범위가 100nm에있는 활성층 두께 문헌 10 % 이상의 도너 PV보고 유익한. 폴리머 및 다른 높은 전류 효율이 제조 장치의 대단히 큰 영역이 10 % 이상이 될 수있다 비교 재료 PTQ10 매우 두드러진 이점 (도에서 D, E) 합성 공정의 수율 및 효율이 어느.
출판 (NAT COMMUN - 등, 낮은 비용, 높은 효율성을 고려, 두께에 민감하지 않은, 폴리머 등 PTQ10 큰 약속은 월 (21) "통신 자연"이 작품의 태양 전지 재료 상용 응용 프로그램을 중합체. 2018, 9, 743).
(A) PTQ10의 도너 및 억 셉터 IDIC의 분자 구조, (b)는 배터리 장치의 구성도; 반응식 (c)의 PTQ10 (d) 및 (e) 고분자 태양 전지 도너 재료 합성 공정과 수율 도 효율의 비교.
