Ei-fullereenipohjaiset akseptorimateriaalit orgaanisissa aurinkokennoissa

Abstract

Orgaaniset aurinkokennot ovat mielenkiintoinen tutkimuskohde, sillä piipohjaisiin kennoihin nähden, ne ovat halvempia valmistaa ja niistä on mahdollista tehdä kevyitä, taipuisia ja läpinäkyviä. Akseptorimateriaali ottaa vastaan donorimateriaalin luovuttamia elektroneja kennon aktiivikerroksessa. Ei-fullereenipohjaisista akseptorimateriaaleista on mahdollista valmistaa halvempia ja tehokkaampia kennoja, kuin fullereenipohjaisista. Tämän mahdollistaa mm. ei-fullereenipohjaisten materiaalien parempi synteettinen muokattavuus. Kennon tehon arvoon pyritään vaikuttamaan parantamalla akseptorimateriaalien optoelektronisia ominaisuuksia, kuten varauksenkuljetusominaisuuksia, absorptiota ja muokkaamalla HOMO- ja LUMO-energiatiloja. Muita huomioon otettavia ominaisuuksia ovat akseptorimolekyylien geometria, jolla pyritään estämään molekyylien välinen aggregoituminen ja akseptorimateriaalin kyky kestää korkeita lämpötiloja, mikä mahdollistaa tehokkaamman lämpökäsittelyn. Orgaanisten aurinkokennojen kehitys on vielä tarpeellista, etenkin tehon kasvattamiseksi, mutta uudet innovaatiot ei-fullereenipohjaisissa akseptorimateriaaleissa on vienyt kehitystä merkittävästi eteenpäin.