PCBM από Aldrich Επιστήμης Υλικών

Θέματα που καλύπτονται

Εισαγωγή

[60] PCBM είναι παρόν ως ένα μόνο ισομερές. Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του [60] PCBM που μπορεί να συσχετίζονται με την απόδοσή του είναι ότι διατηρεί σε μεγάλο βαθμό τις ηλεκτρονικές και φυσικές ιδιότητες του C60.

Επισκόπηση

Ενιαία ανάλυση δομής κρυστάλλων δείχνει ότι διαμοριακές αποστάσεις είναι ουσιαστικά ίδιο με C60, με τη συντομότερη απόσταση μπάλα σε μπάλα περιέργως είναι ελαφρώς μικρότερο σε PCBM από C60. Έχει αποδειχθεί με συνέπεια ότι η απόκλιση σε πάρα πολύ μεγάλο του βαθμού από την συμπαγή δομή του [60] PCBM (και ως εκ τούτου από την φουλλερενίων γονέα) οδηγεί σε μειωμένη απόδοση. Παρακαλούμε δείτε τον πίνακα 1 για έναν κατάλογο των PCBM προϊόντα που διατίθενται από Aldrich Επιστήμης Υλικών.

PCBM σε Οργανικά φωτοβολταϊκά (OPV)

[60] PCBM εξακολουθεί να είναι ένα πολύ συχνά χρησιμοποιείται n-τύπου κατασκευαστικού στοιχείου σε οργανικά φωτοβολταϊκά. Πάνω από τουλάχιστον τα τελευταία 6 χρόνια, το παγκόσμιο ρεκόρ που δημοσιεύθηκε δύναμη απόδοση μετατροπής (η) για μια χύμα heterojunction (BHJ) οργανικά φωτοβολταϊκά συσκευή σε γνώση μας έχει διαρκώς στην κατοχή του τα προϊόντα που ενσωματώνουν [60] PCBM , εκτός από μια περίοδο κατά την οποία ένα συσκευή που περιέχει [70] PCBM κατέχει το ρεκόρ. MDMO-PPV: PCBM συσκευές είχαν μελετηθεί λεπτομερώς και χαρακτηρίζεται, οδηγώντας τελικά σε η = 3,0%, όταν [70] PCBM αντικατέστησε [60] PCBM , η οποία νωρίτερα είχε δώσει η = 2,5%. Η αύξηση αυτή οφείλεται στην υψηλότερη οπτική απορρόφηση του [70] PCBM σε ορατά μήκη κύματος σε σύγκριση με το [60] PCBM . [84] PCBM έχει μια ακόμη μεγαλύτερη απορρόφηση στο ορατό μήκος κύματος, αν και η καλύτερη ηλεκτρονίων αποδοχή ικανότητα οδήγησε σε μειωμένη απόδοση στην OPV, επειδή χρησιμοποιήθηκε σε συνδυασμό με ένα σχετικά μεγάλο ηλεκτρονίων πολυμερές δωρεά των χορηγών. Πιο πρόσφατα, ερευνητές και προγραμματιστές έχουν μεταβεί στα polythiophene / PCBM συστήματα, και είναι η κατά 4,4% -6% έχουν δημοσιευθεί από αρκετές ομάδες. Προσεκτικός έλεγχος της μορφολογίας, είτε από ανόπτηση ή να επιβραδύνει την εξάτμιση, παρέχει μια σημαντική βελτίωση των επιδόσεων.

Η κατάσταση του οδικού χάρτη τέχνης για έρευνα και ανάπτυξη για να επιτευχθεί η κατά 10% επικεντρώνεται στη βελτίωση της μορφολογίας, σύνθετα υλικά και τα χαρακτηριστικά πολυμερές που οδηγεί σε συμπέρασμα ότι [60] PCBM είναι αρκετά ικανοποιητική ως το n-τύπου ημιαγωγούς για βελτιωμένες συσκευές. Ωστόσο, οι βελτιώσεις στον έλεγχο της μορφολογίας με polythiophenes, όπου πιο εκτεταμένα demixing της φάσης PCBM και πολυμερές, έχει παρατηρηθεί, είναι επίσης επιθυμητή. Αυτό έχει οδηγήσει στο σχεδιασμό και τη δοκιμή ενός νέου μορίου, [60] ThCBM, η οποία με τα προκαταρκτικά αποτελέσματα φαίνεται να δίνει μια ελαφρώς πιο συμφέρουσα μορφολογία με P3HT. [60] ThCBM διατηρεί, επίσης, τις ηλεκτρονικές ιδιότητες (Lumo και κινητικότητα) του [60] PCBM . Αυξήσεις στα επίπεδα Lumo της n-τύπου και ψάχνουν εδώ και καιρό από OPV προγραμματιστές και μια πρόσφατα δημιουργημένη μόριο, 2,3,4-ΟΜΕ-PCBM, δείχνει μια μέτρια αν και σημαντική αύξηση των Lumo. Αυτό το μόριο έχει αποδειχθεί για να δώσει μια υψηλότερη τάση ανοικτού κυκλώματος (VOC) σε συνδυασμό με MDMO-PPV αλλά δεν έχει ακόμη χαρακτηριστεί πλήρως στην OPV συσκευές.

PCBM σε οργανικά τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (OFETs)

Έχουν σχετικά υψηλό κινητικότητας για ένα οργανικό ημιαγωγών έχει αποδειχθεί για [60] PCBM συσκευές (1 x 10-2 ^-2 x 10 ^-1 cm ² / Vs), καθώς και ambipolar μεταφορών που επιτρέπονται για την κατασκευή των μετατροπέων. Η σταθερότητα έχει ένα θέμα, αν και αποτελεσματική παθητικοποίηση έχει αναφερθεί. [70] PCBM μέχρι στιγμής έχει δείξει για μία τάξη μεγέθους μικρότερη κινητικότητας ηλεκτρονίων, αλλά επιτρέπει τη μείωση του χρόνου ανόπτησης και μεγαλύτερη σταθερότητα. [84] PCBM έχει δείξει πολύ καλή σταθερότητα, σε συνδυασμό με ένα ηλεκτρόνιο κινητικότητα μέχρι 3 x 10 ^-3 και την κινητικότητα τρύπα των 10 ^-5 -10 ^-4 εκατοστά ² / Vs. Τα μείγματα των πολυμερών συζευγμένο με PCBMs μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ambipolar OFETs. Λιγότερη δουλειά έχει γίνει με OFET συσκευές που χρησιμοποιούν PCBMs σε σύγκριση με το OPV, και μπορεί να αναμένεται ότι η βελτίωση της κινητικότητας μπορεί να επιτευχθεί εφαρμόζοντας παρόμοια έλεγχο της μορφολογίας φιλμ (βέλτιστη διαλύτες και εξάτμιση / ανόπτηση), όπως έχει αποδειχθεί με OPV.

PCBM στη Βιολογική φωτοανιχνευτές

Παράλληλα με την πρώιμη ανάπτυξη του OPV συσκευών, heterojunction χύμα φωτοανιχνευτές οργανικά με βάση παρόμοια φωτοδιόδους Αναπτύχθηκαν επίσης. Επιδόσεων κατάλληλο για εμπορική εφαρμογή πραγματοποιήθηκε, με χαμηλή σκοτεινή ρεύματα, υψηλή εξωτερική κβαντική απόδοση (80%), και γρήγορα τη μεταβατική συμπεριφορά. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μεγάλες εφαρμογές περιοχή οραματίστηκε λόγω των πλεονεκτημάτων κόστους των οργανικών λεπτών υμενίων πάνω siliconbased συσκευές.

Σχετικά με την Sigma Aldrich

Sigma-Aldrich ® είναι μια κορυφαία εταιρία υψηλής τεχνολογίας. Μέσω των υλικών μας Κέντρα Χημείας της αριστείας στην έρευνα και την κατασκευή έχουμε την ανάπτυξη προηγμένων, επιτρέποντας υλικά για μικρο / νανοηλεκτρονικής, η ενέργεια εναλλακτικές σας, οθόνη / οπτοηλεκτρονική, η νανοτεχνολογία και συναφών επιστημών των υλικών και μηχανολογικές εφαρμογές. Σπεσιαλιτέ περιλαμβάνουν ALD πρόδρομες ουσίες, υπερ-υψηλής καθαρότητας αλογονίδια ανόργανων, υλικών κυψελών καυσίμου, ηλεκτρονική τάξη βαφές, μονομερή ειδικότητας και cGMP βαθμό πολυμερή.

Πηγή: Vol θέματα Υλικού. 2 Αρ. 3, γραμμένο από τον καθηγητή Δρ Ιαν C Hummelen

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτήν την πηγή μπορείτε να επισκεφθείτε Sigma Aldrich