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薄膜太阳能电池新打破 开发操控高分子半导体
来源:http://www.nyllet.com 责任编辑:利来国际w66 更新日期:2019-04-05 13:39

  薄膜太阳能电池新打破 开发操控高分子半导体

  在2014年7月10~11日举行的研讨会考虑有机电子新方向上,日本理化学研讨所创发分子功用研讨组高档研讨员尾坂格登台宣布讲演,介绍了旨在应用于有机薄膜太阳能电池的高分子半导体的开发状况,讲演标题为根据分子规划的高分子半导体高阶结构操控。凯发k8娱乐

  一般来说,作为应用于有机薄膜太阳能电池和有机晶体管的半导体资料,低分子资料的载流子迁移率更高,简单使器材表现出高性能。与非晶硅比较,低分子有机半导体的载流子迁移率要高出一位数,到达了10cm2/Vs。

  而高分子有机半导体的载流子迁移率现在仅为0.1~0.5cm2/Vs。应用于薄膜太阳能电池时只能完成5~7%的较低水平发电功率。因而,尾坂等人的小组一向致力于运用高分子半导体完成高载流子迁移率和高发电功率,并测验经过改善高分子半导体的分子规划来完成这一方针。

  进步载流子迁移率,操控取向

  进步高分子半导体的载流子迁移率的基本方针是进步分子间的相互作用。曾经,选用稠环π电子系统曾被认为是一种有用办法,但研讨成果表明,这与载流子迁移率的进步并没有必然联系。为此,尾坂等人开发出了别离制造具有π电子系统的Naphthodithiophene(NDT)分子的4种异构体的办法。将运用这些异构体作为主链的高分子(NDT聚合物)组成,并检测其载流子迁移率。成果显现,主链形状挨近直线的NDT聚合物的载流子迁移率较高,为0.8cm2/Vs。

  在应用于薄膜太阳能电池时,必需要扩展光吸收波长。尾坂等人把要点放在可以缩小带隙的Donor-Acceptor型聚合物上,终究选定了其间一种具有缺电子系统的资料,这种分子名叫Naphthobisthiadiazole(NTz)。尾坂等人开发了具有NTz结构的聚合物,成功制造出了发电功率到达8%左右的有机薄膜太阳能电池。

  此外,尾坂等人还组成了具有含有烷基的NDT(烷基置换NDT)的聚合物。在引进烷基后,调查到了聚合物的取向从edge-on(聚合物垂直于基板、呈横向相连的装备)向face-on(聚合物平行于基板层层叠加)改变的现象。face-on装备可以在膜厚添加的状况下完成高载流子迁移率,在应用于太阳能电池时具有优势。

  

   薄膜太阳能电池高分子半导体电池技能

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