Poly(3-hexylthiophene):[60]PCBM有機太陽電池における分子配向制御 : P3HT分子量、乾燥プロセスのブレンド層構造への影響(有機材料,一般)  [in Japanese] Molecular Orientation Control in Poly(3-hexylthiophene): [60]PCBM Bulk Heterojunction Organic Solar Cells : The Effect of P3HT Molecular Weight and Drying Process on Blend Morphology  [in Japanese]

Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)とフラーレン誘導体(PCBM)から成るバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池において,分子配向性と太陽電池特性との関係を調べた。配向性に大きな影響を及ぼすと考えられるP3HT分子量とブレンド層乾燥条件を変えてP3HT単層及びブレンド層の構造をX線回折により調べた結果,P3HTの側鎖面が基板に対し垂直方向と平行方向のP3HTドメインが混在したブレンド層から,垂直方向のみのドメインから成るブレンド層まで配向性が変化することが判明した。さらに光吸収特性及び太陽電池特性との関係を調べた結果,低分子量(Mw:20000〜46000)で乾燥速度を制御することによって,ドメインの配向は垂直方向に揃うとともに,光吸収スペクトルのピークが長波長側にシフトして高い短絡電流密度が得られることが明らかになった。

We have investigated the effect of Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) molecular weight and drying process of polymer: fullerene blend films on molecular orientation and solar cell performance. It was found that the molecular orientation of the P3HT domains could be varied from the mixed structure consists of vertical and horizontal orientation to the structure consists of only vertical orientation by the drying procedure. Particularly, the slow drying process with small P3HT molecular weight lead to the pure vertical orientation domains and the increase of photo-absorption coefficient in the long wavelength range.