Dicyanovinyl end-capped 9,10-bis (phenylethynyl) anthracenes for organic solar cells
Wariant tytułu
9,10-bis (fenyloetynolo) antraceny z peryferyjnymi grupami dicyjanowinylowymi dla ogniw słonecznych
Autor
Danel, Krzysztof S.
Michalski, Oskar
Usatenko, Zoryana
Sanetra, Jerzy
Nowak, Elżbieta M.
Opublikowane w
Technical Transactions
Numeracja
Vol. 115, iss. 1
Strony
47-59
Data wydania
2018
Miejsce wydania
Kraków
Wydawca
Wydawnictwo PK
Język
angielski
DOI
10.4467/2353737XCT.18.004.7955
Słowa kluczowe
anthracene, BPEA, solar cells, donor-acceptor systems, bulk-heterojunction cells
antracen, BPEA, ogniwa słoneczne, układy donorowo-akceptorowe, komórki objętościowe
Abstrakt
A series of 9,10-bis(phenylethynyl)anthracene dicyanovinyl end-capped derivatives have been used in bulk heterojunction (BHJ) photovoltaic cells prepared by the solution process. The compounds were excessively decorated with moieties enhancing solubility to avoid spontaneous crystallisations in the blends. The topology of the dyes is of the acceptor-donor-acceptor (A-D-A) type. The quantum chemical calculations were done at the B3LYP/6-31G(d) level of theory and HOMO-LUMO levels were calculated. The solar cells’ configuration was as follows: ITO/PEDOT:PSS/P3HT(P3OT)dyes/Al and parameters characterising them, open-circuit voltage (Voc), short-circuit current density (Jsc), fill factor (FF) and power conversion efficiency (PCE) are presented. Anthracene based A-D-A molecules showed photovoltaic activity with an average power conversion efficiencies (PCE) of 2.7%.
Zsyntetyzowano grupę związków na osnowie 9,10-bis(fenyloetynylo)antracenu z peryferyjnymi grupami eletrono-akceptorowymi typu dicyjanowinylenu. Związki zmodyfikowano grupami funkcyjnymi zwiększającymi ich rozpuszczalność i utrudniającymi krystalizację. Przygotowano komórki fotowoltaiczne o strukturze objętościowej metodą wirową. Obliczenia kwantowo-chemiczne przeprowadzono przy funkcjonale B3LYP na poziomie 6-31G(d) i wyliczono energię poziomów elektronowych HOMOLUMO. Opisane ogniwa scharakteryzowano podając następujące parametry: sprawność urządzenia (PCE), współczynnik wypełnienia (FF), napięcie rozwarcia (Voc) i prąd zwarcia (Jsc). Skonstruowane urządzenie o konfiguracji: ITO/PEDOT:PSS/P3HT(P3OT)barwnik/Al osiągnęło sprawność 2.7%.
