ИСТИНА

Для создания эффективных полимерных солнечных фотоэлементов (СФЭ) необходимо решить несколько ключевых задач, включающих увеличение светопоглощения, улучшение разделения и транспорта свободных носителей заряда и наноморфологии объемного гетероперехода. Трехкомпонентные СФЭ с фотоактивным слоем на основе систем с двумя различными донорами и акцепторами рассматриваются как перспективные устройства для решения этих задач [1]. В недавней нашей работе [2] было показано, что использование новых высокорастворимых двусферных производных фуллерена С60 (d[60]FR) приводит к лучшему молекулярному упорядочению фотоактивного слоя и эффективному переносу зарядов в бинарных системах с использованием P3HT в качестве донора. В данной работе были изготовлены, оптимизированы протоколы изготовления и протестированы СФЭ с активным слоем, состоящим из трех компонентов: полимера P3HT, двусферного фуллеренового производного d[60]FR и узкощелевого донорного полимера или низкомолекулярного/фуллеренового акцептора в качестве третьего компонента. Оптимизация протокола изготовления трехкомпонентных СФЭ включала в себя варьирование соотношения донора/акцептора/третьего компонента, толщины и температуры отжига фотоактивного слоя, и используемого растворителя. В работе также уделено внимание электронным и физико-химическим свойствам индивидуальных соединений и фотоактивного слоя, включая энергии граничных молекулярных орбиталей, подвижность носителей заряда и наноморфология. Экспериментальные данные для серии образцов трехкомпонентных СФЭ позволили выявить корреляцию между молекулярными и электронными особенностями компонентов активного слоя, а также его фотовольтаические характеристики. [1] – Huang H., Yang L., Sharma B., J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 11501. [2] – Brotsman V.A. et al., Chem. Asian J., 2017, 12, 1075.