化工系闕居振老師研究團隊,近期發展一系列之八噻吩雙軸共軛高分子(Biaxially-Extended 8-based Conjugated Polymers)並成功應用於提升高分子與有機-無機混成鈣鈦礦太陽能電池之效能與穩定性,其成果分別發表於《Journal of Material Chemistry C》(獲選為期刊封面)與《Journal of Material Chemistry A》

近年來,於有機太陽能電池的研究中,針對近紫外光區域波長吸收與利用的研究並不多見。為使有機太陽能電池具備一寬廣的光譜吸收範圍,除了使用可吸收紅光波段之小分子作為電子受體(acceptor)外,更希望能增加近紫外光波長區域之吸收。闕老師團隊藉由在高分子主鏈上引入一共軛的噻吩側鏈基團,使得製備之高分子除了因主鏈結構所產生的可見光波段吸收外,更可於近紫外光波長區間產生很強的吸收。藉由此特性,其團隊進一步此系列高分子摻入有機太陽能電池主動層內作為第三成分(ternary)電子施體(donor)增加元件於近紫外光波段之吸收,成功分別於富勒烯/非富勒烯體系的有機太陽能電池中提升7.58%與6.6%的光轉換效率,此研究與陳文章老師團隊合作,成果發表於《Journal of Material Chemistry C》並獲選為期刊封面。

有鑒於共軛之噻吩側鏈造成於近紫外光的強吸收性,其團隊更進⼀步設計一系列之D-A type八噻吩共聚物以提升高分子之載子遷移率,並將其應於在鈣鈦礦太陽能電池中同時做為電洞傳輸層與紫外光過濾層。研究結果發現,此類八噻吩雙軸共軛高分子,不僅能有效提升電池之光轉換效率更可大幅增加元件於紫外光下之穩定性。此研究與香港科技大學與北京清華大學研究團隊合作,成果發表於《Journal of Material Chemistry A》。

 

詳細內容情詳見:

“High-performance ternary polymer solar cells using wide-bandgap biaxially extended octithiophene-based conjugated polymers”, Journal of Materials Chemistry C, 2018, DOI: 10.1039/C8TC01542B.

(http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/tc/c8tc01542b#!divAbstract)

 

“Efficient and UV-Stable perovskite solar cells enabled by side chain-engineered polymeric hole-transporting layers”, Journal of Materials Chemistry C, 2018, DOI: 10.1039/C8TA03608J

(http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ta/c8ta03608j#!divAbstract)

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