DE102014226931A1 - Farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit Langzeitstabililät, die ein Additiv auf Pyridinbasis enthält - Google Patents

Farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit Langzeitstabililät, die ein Additiv auf Pyridinbasis enthält Download PDF

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Abstract

Offenbart ist eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität, die eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv enthält. Insbesondere umfasst die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle eine Lochtransportschicht, die ein Additiv auf Pyridinbasis im Gemisch mit einem Lochtransportmaterial enthält, so dass eine Festkörper-Lochtransportschicht in der farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzelle bereitgestellt wird. Folglich können bessere Anfangseffizienz und wesentlich verbesserte Langzeitstabilität der farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzelle erhalten werden. Zudem kann die farbstoffsensibilisierte Solarzelle mit einem einfachen Verfahren ohne Verwendung eines Dichtungsmittels hergestellt werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle, die für die Langzeitstabilität ein Additiv auf Pyridinbasis enthält. Insbesondere kann die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle ein Lochtransportmaterial-Matrixelement aufweisen, das eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv in einer festen Lochtransportschicht der farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzelle enthält, und folglich kann eine bessere Anfangseffizienz und signifikant verbesserte Langzeitstabilität erhalten werden, und die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle kann mit einem einfachen Verfahren ohne Einsatz eines Dichtungsmittels hergestellt werden.
  • HINTERGRUND
  • Mit den zunehmen Sorgen gegenüber der Umwelt aufgrund der Abnahme fossiler Brennstoffe und des Treibhauseffektes steigen in letzter Zeit die Interessen an neuer und erneuerbarer Energie, die die fossilen Brennstoffe ersetzen kann, und die Sonnenenergie kann zusammen mit Windkraft-, Wasserkraft-, Gezeitenkraftenergie und dergleichen eine alternative Quelle sein.
  • Insbesondere wurden weithin Solarzellen zur Nutzung von Sonnenenergie entwickelt, und von diesen wandeln anorganische Solarzellen mittels Silicium Photonen direkt in Elektrizität um. Diese anorganischen Solarzellen dürfen jedoch aufgrund der hohen Einheitskosten im Vergleich zu anderen Kraftwerkstypen keinem Kostendruck unterliegen. Farbstoffsensibilisierte Solarzellen erhalten dagegen aufgrund ihrer Vorteile, wie deutliche Energiewandlungseffizienz und niedrige Einheitskosten der Produktion, viel Aufmerksamkeit.
  • In den dazugehörigen Fachgebieten können die farbstoffsensitiven Solarzellen mit 5 Materialen gebildet werden, wie u. a. 1) einem leitenden Substrat, 2) einem Halbleiterfilm, 3) einem Farbstoff (lichtempfindlichen Material), 4) einem Elektrolyt, und 5) einer Gegenelektrode, und die Effizienz der farbstoffsensitiven Solarzellen kann durch die Kompatibilität und Optimierung zwischen diesen Materialien bestimmt werden.
  • Das Energieumwandlungssystem solcher farbstoffsensitiver Solarzellen kann durch den Mechanismus der folgenden Reaktionsformeln 1 bis 6 erläutert werden.
  • Insbesondere kann ein Farbstoff (Sads), der an ein Halbleiteroxid adsorbiert ist, durch Licht angeregt werden (Reaktionsformel 1), und Elektronen können in ein Leitungsband des Oxids injiziert werden (Reaktionsformel 2). Der oxidierte Farbstoff kann wieder reduziert werden, indem Elektronen aus einem Elektrolyt gewonnen werden, der Oxidations- und Reduktionsspezies (R/R–) beinhaltet (Reaktionsformel 3). Die injizierten Elektronen können durch eine externe Schaltung über das Halbleiternetz fließen und eine Gegenelektrode erreichen. In der Gegenelektrode kann die Oxidations- und Reduktionsspezies regeneriert werden und die Schaltung vervollständigen. Eine Vorrichtung kann ein repetitives und stabiles photoelektrisches Energieumwandlungssystem unter der geschlossenen externen Schaltung und Lichteinstrahlung bilden. Ungewünschte Reaktionen, die die Effizienz einer Vorrichtung verschlechtern, können jedoch auftreten, beispielsweise eine Reaktion, in der die injizierten Elektronen mit dem oxidierten Farbstoff neu kombiniert werden (Reaktionsformel 5), oder mit den oxidierten Oxidations- und Reduktionsspezies auf der TiO2-Oberfläche neu kombiniert werden (Reaktionsformel 6). Sads + hv → S*ads (Reaktionsformel 1) S*ads → S+ ads + e– inj Reaktionsformel 2) S+ ads + R– → Sads + R (Reaktionsformel 3) R + e– Kathode → R– Kathode (Reaktionsformel 4) e– inj + S+ ads → Sads (Reaktionsformel 5) e– inj + R → R– Anode (Reaktionsformel 6)
  • Die erste effiziente farbstoffsensitive Solarzelle wurde 1991 von einem Team um Professor Grätzel in der Schweiz beschrieben, und zwar durch Verwendung eines Farbstoffs, der Licht absorbieren kann, und TiO2, einem nanokristallinen anorganischen Halbleiteroxid, das große Mengen des Farbstoffs unterstützen kann. Es wurde eine photoelektrische Umwandlungseffizienz von etwa 7% oder mehr erzielt. Durch erhebliche Entwicklungen danach können derzeit farbstoffsensitive Solarzellen auf der Basis eines flüssigen Elektrolyten eine Effizienz von etwa 11% oder mehr aufweisen. In farbstoffsensitiven Solarzellen auf der Basis eines flüssigen Elektrolyten können jedoch Lösungsmittel verdampfen oder austreten, und eine Gegenelektrode kann durch Verwendung von Iodid als Oxidations- und Reduktionsspezies korrodieren. Folglich wurden Verfahren zur Verwendung organischer und anorganischer Festkörper-Lochtransportmaterialien untersucht, um solche Probleme zu lösen.
  • Zudem haben farbstoffsensitive Voll-Festkörpersolarzellen seit etwa einem Jahrzehnt viel Aufmerksamkeit erhalten. Es können beispielsweise flexible Solarzellen mit einem Rolle-Rolle-Verfahren hergestellt werden. Im Jahre 1998 wurde eine farbstoffsensitive Voll-Festkörpersolarzelle mit einem monomolekularen Lochtransportmaterial mit der Bezeichnung spiro-OMeTAD entwickelt, aber dessen Effizienz war etwa 0,1% oder niedriger. Seitdem wurde jedoch die maximale Effizienz durch Farbstoffentwicklung, Oberflächenmodifikation, Dotierungsmaterialentwicklung, Gerätestrukturoptimierung und dergleichen bisher kontinuierlich beschrieben.
  • In den zugehörigen Fachgebieten weisen nanokristalline Perovskitpartikel mit Blei, einem Halogenelement und Methylamin wie in den farbstoffsensitiven Solarzellen verwendet Berichten zufolge eine erhebliche Effizienz auf, und zwar aufgrund der Eigenschaften der starken Absorption über einen breiten Wellenlängenbereich, während sie als lichtabsorbierendes Material oder als Farbstoff verwendet werden. Ein Team von Professor PARK, Namkyu in Korea und dem Korea Research Institute of Chemical Technology hat eine photoelektrische Umwandlungseffizienz von etwa 12% oder mehr erzielt, indem sie verschiedene Lochtransportmaterialien in Perovskitnanokristalle einfügten. Zudem berichtete ein Team von Professor Grätzel in der Schweiz über eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit extrem hoher Effizienz von etwa 15%. Folglich erwartet man, dass verschiedene Verfahren zur Vermarktung auf der Basis einer solch hohen Effizienz folgen. Obgleich farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzellen ein Festkörper-Lochtransportmaterial anstelle eines flüssigen Elektrolyten verwenden, kann sich die Langzeitstabilität aufgrund von tertiärem Butylpyridin (tBP) und Lithium-bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI), bei denen es sich um Materialien handelt, die als Additiv erforderlich sind, verschlechtern. Beispielsweise ist tBP ein flüssiges Additiv und flüchtig, weshalb es sich langfristig nicht zur Verwendung als Additiv eignet.
  • Zudem wird Li-TFSI, ein repräsentatives Additiv, mit einem Lochtransportmaterial gemischt, und das Lochtransportmaterial wird dotiert, und es verbessert effizient die elektrische Leitfähigkeit und unterdrückt eine Loch-Elektronen-Rekombinationsreaktion auf einer Oxidelektrodenoberfläche. tBP steigert ein Leitungsband, indem es auf der Elektrodenoberfläche eines Halbleiteroxids untergebracht wird, wodurch die Leerlaufspannung der Solarzellenvorrichtungen effizient verbessert wird. Die Langzeitstabilität der farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzellen lässt sich verbessern, wenn die Rolle dieser beiden Additive beständig gehalten wird. Trotzdem wurden keine Forschungsveröffentlichungen und Patente bezüglich der Langzeitstabilität durch Additive veröffentlicht.
  • Zudem wurde in den zugehörigen Fachgebieten eine photoelektrische Umwandlungsvorrichtung entwickelt. Die Vorrichtung umfasst ein Paar Elektroden, und eine feste Schicht, die mit einem ladungstransportierbaren heterocylischen Polymer gebildet wurde, das sich zwischen dem Paar Elektroden befindet, und die feste Schicht enthält ein lochtransportierbares heterocylisches Polymer und Fullerenderivate. Darüber hinaus wurden in einem anderen Beispiel ein 2,2-Bipyridinligand, ein sensitiver Farbstoff und eine farbstoffsensitive Solarzelle, sowie eine farbstoffsensitive Solarzelle einschließlich eines Polypyridylkomplexes von Ru, Os oder Fe und dergleichen als photosensibilisierender Farbstoff eingeführt. Zudem wurden ein halbfestes Polymerelektrolyt für eine farbstoffsensitive Solarzelle, ein darin enthaltenes Lochtransportmaterial, und eine farbstoffsensitive Solarzelle, die den Elektrolyt enthält, beschrieben, und als halbfester Polymerelektrolyt sind Acetotnitril, LiI, I2, 1,2-Dimethyl-3-propylimidazoliumiodid (DMPII) und 4-tert-Butylpyridin (tBP) als flüssiger Elektrolyt zugegen. Eine Solarzelle mit einem Metallphthalocyaninkomplex als sensibilisierender Farbstoff eines Optikwandlers, die ein Polymer mit einer 2,6-Diphenylphenoxygruppe und eine Alkyl- oder einer Alkoxygruppe in einer festen Lochtransportschicht enthält, wurden ebenfalls bereitgestellt.
  • Solche Entwicklungen der Solarzellqualitäten und Effekte konnten jedoch kein Haltbarkeitsproblem, wie Langzeitstabilität, lösen.
  • Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte vorstehende Information dient lediglich der Steigerung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung und kann daher Information enthalten, die keinen Stand der Technik ausmacht, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem bevorzugten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Solarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität bereit. Wenn eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv verwendet wird, kann eine Lochtransportschicht in einem festen Zustand vorliegen, so dass sich eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle erhalten lässt, die bessere Anfangseffizienz und deutlich verbesserte Langzeitstabilität aufweist. Die Solarzelle kann zudem mit einem einfachen Verfahren ohne Dichtungsmittel und dergleichen hergestellt werden.
  • In einem Aspekt wird eine neue farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle bereitgestellt, die eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv in einer Lochtransportschicht enthält. Insbesondere kann die Lochtransportschicht in einem festen Zustand vorliegen.
  • In einem weiteren Aspekt wird eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität bereitgestellt, während die bessere Anfangseffizienz aufrechterhalten wird, indem eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv in einer Festkörper-Lochtransportschicht verwendet wird.
  • Zudem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzelle bereit, wobei ein einfaches Herstellungsverfahren ohne Einsatz eines Dichtungsmittels und dergleichen verwendet wird.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv enthalten. Insbesondere kann die Solarzelle in einer Lochtransportschicht eine oder mehrere Pyridinverbindungen, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Verbindungen der Formeln 1 bis 3, als Additiv enthalten.
  • [Chemische Formel 1]
    Figure DE102014226931A1_0002
  • In der chemischen Formel 1 kann n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 20 sein.
  • [Chemische Formel 2]
    Figure DE102014226931A1_0003
  • In der chemischen Formel 2 kann n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 10 sein.
  • [Chemische Formel 3]
    Figure DE102014226931A1_0004
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Verfahren beinhalten: Herstellen einer gemischten Lösung eines Lochtransportmaterials durch Lösen eines Lochtransportmaterials in einem Lösungsmittel und Hinzugeben von einer oder mehreren Pyridinverbindungen, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3; Bilden einer dichten anorganischen Oxidschicht auf einer Arbeitselektrode; Bilden einer lichtabsorbierenden Schicht, einschließlich eines porösen Oxids und eines lichtabsorbierenden Farbstoffs auf der dichten anorganischen Oxidschicht; Bilden einer Lochtransportschicht durch Aufbringen der gemischten Lösung des Lochtransportmaterials auf die lichtabsorbierende Schicht; und Aufbringen einer Gegenelektrode auf die Lochtransportschicht.
  • Zudem werden Fahrzeuge bereitgestellt, die die Solarzelle wie hier beschrieben umfassen.
  • Andere Aspekte und verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend erörtert.
  • Wie vorstehend beschrieben kann eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv für ein festes Lochtransportmaterial enthalten, wodurch die Langzeitstabilität signifikant verbessert wird und man zugleich die gleiche Anfangseffizienz im Vergleich zu gängigen farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzellen hat.
  • Zudem kann die feste farbstoffsensitive Solarzelle effizient durch Vereinfachen des Herstellungsverfahrens hergestellt werden, da ein zur Verbesserung der Langzeitstabilität verwendetes Dichtungsmittel aufgrund der Verwendung eines Additivs auf Pyridinbasis in einer Lochtransportschicht während des Herstellungsverfahrens nicht erforderlich ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend eingehend anhand ihrer bestimmten beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, die durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden, die nachstehend lediglich der Veranschaulichung halber gegeben werden, und die die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen. Es zeigt:
  • 1 eine Querschnittstruktur einer beispielhaften festen farbstoffsensitiven Solarzelle, die nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde; und
  • 2 ein beispielhaftes Schaubild einer photoelektrischen Umwandlungseffizienz des Zeitverlaufs in beispielhaften Solarzellen, die in den Beispielen nach den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dem Vergleichsbeispiel hergestellt wurden.
  • Es versteht sich, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, was eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale darstellt, die die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung wie hier offenbart, wie u. a. beispielsweise spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Stellen und, Formen werden teilweise durch die jeweilige vorgesehene Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
  • In den Figuren stehen die Bezugszahlen für die gleichen oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung über die gesamten Figuren der Zeichnung.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Solarzelle
    11
    Arbeitselektrode (Erste Elektrode)
    12
    Dichte anorganische Oxidschicht
    13
    Lichtabsorbierende Schicht aus porösem Oxid und lichtabsorbierendem Farbstoff
    14
    Lochtransportschicht
    15
    Gegenelektrode (Zweite Elektrode)
  • EINGEHENDE BESCHREIBUNG
  • Der Begriff ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, wie hier verwendet umfasst selbstverständlich Motorfahrzeuge im Allgemeinen wie Passagierfahrzeuge, wie u. a. Sport- und Nutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, wie u. a. eine Reihe von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere alternative Kraftstofffahrzeuge (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Quellen als Rohöl stammen). Wie hier verwendet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, beispielsweise benzinbetriebene und elektrisch betriebene Fahrzeuge.
  • Die hier verwendete Terminologie bezweckt lediglich die Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll nicht einschränkend sein. Wie hier verwendet sollen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der”/”die”/”das”, wenn der Zusammenhang es nicht eindeutig anders angibt, auch die Pluralformen umfassen. Die Begriffe ”umfassen”, und/oder ”umfassend” wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, spezifizieren zudem selbstverständlich die Anwesenheit der angegeben Eigenschaften, Ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, und/oder Komponenten, schließen aber die Anwesenheit oder den Zusatz von ein oder mehreren anderen Eigenschaften, Ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten, und/oder Gruppen davon nicht aus. Wie hier verwendet umfasst der Begriff ”und/oder” jegliche Kombinationen von ein oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Begriffe.
  • Wenn nicht anders angegeben oder aus dem Zusammenhang offensichtlich, wie hier verwendet, liegt der Begriff ”etwa” selbstverständlich im Bereich der normalen Toleranz im Fachgebiet, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. ”Etwa” kann selbstverständlich innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05%, oder 0,01% des angegebenen Wertes liegen. Wenn es nicht anders eindeutig aus dem Zusammenhang hervorgeht, werden sämtliche hier angegebenen Zahlenwerte durch den Begriff ”etwa” modifiziert.
  • Nachstehend wird eingehend auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hingewiesen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend beschrieben sind. Die Erfindung wird zwar im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, jedoch versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen einschränken soll. Die Erfindung soll dagegen nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Geist und Schutzbereich der Erfindung wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität bereit, die eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv enthält. Insbesondere kann die Solarzelle in einer Lochtransportschicht eine oder mehrere Pyridinverbindungen, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Verbindungen der folgenden chemischen Formeln 1 bis 3, als Additiv enthalten.
  • [Chemische Formel 1] lässt sich folgendermaßen darstellen:
    Figure DE102014226931A1_0005
  • In der chemischen Formel 1 kann n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 20 sein.
  • [Chemische Formel 2] lässt sich folgendermaßen darstellen:
    Figure DE102014226931A1_0006
    In der chemischen Formel 2 kann n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 10 sein.
  • [Chemische Formel 3] lässt sich folgendermaßen darstellen:
    Figure DE102014226931A1_0007
  • Die Pyridinverbindung der chemischen Formel 1 kann ein Dimer mit einer langen Alkylkette sein, und ein beispielhaftes Dimer kann eine Verbindung der folgenden chemischen Formel 1a sein, wobei n gleich 1 ist.
  • [Chemische Formel 1a]
    Figure DE102014226931A1_0008
  • Die Pyridinverbindung der chemischen Formel 2 ist ein Multimer mit einer verzweigten Alkylkette, und ein beispielhaftes Multimer der chemischen Formel 2 kann eine Verbindung der folgenden chemischen Formel 2a sein, wobei n gleich 1 ist.
  • [Chemische Formel 2a]
    Figure DE102014226931A1_0009
  • Die Pyridinverbindung der chemischen Formel 3 kann eine Tetramerverbindung sein und eine Struktur der Tetramerverbindung der chemischen Formel 2 haben, worin beispielsweise n gleich 2 ist.
  • Nach beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die eine oder mehreren Pyridinverbindungen, ausgewählt aus Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3 eine Festkörper-Lochtransportschicht bilden, wenn sie einem Lochtransportmaterial als Additiv beigemischt wird.
  • Das Lochtransportmaterial, das ein Lochtransportmaterial-Matrixelement bildet, kann mit den Pyridinverbindungen zugegeben werden. Das Lochtransportmaterial kann eine oder mehrere Verbindungen beinhalten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyhexylthiophen (P3HT), 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (Spiro-MeOTAD), Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenvinylen] (MEHPPV), Poly[2,5-bis(2-decyldodecyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrol-1,4(2H,5H)-dion-(E)-1,2-di(2,2'-bithiophen-5-yl)ethen] (PDPPDBTE) und dergleichen. Insbesondere kann das Lochtransportmaterial in der Festkörper-Lochtransportschicht im festen Zustand zugegen sein.
  • Die Pyridinverbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3 können in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,5 M, oder insbesondere in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,3 M auf der Basis des Festkörper-Lochtransportmaterials enthalten sein.
  • Die Pyridinverbindung der chemischen Formel 1 kann in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 0,3 M auf der Basis des Festkörper Lochtransportmaterials enthalten sein.
  • Zudem kann die Pyridinverbindung der chemischen Formel 2a in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,2 M auf der Basis des Festkörper-Lochtransportmaterials enthalten sein.
  • Darüber hinaus kann die Pyridinverbindung der chemischen Formel 3 in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,1 M auf der Basis des Festkörper-Lochtransportmaterials enthalten sein.
  • Ist das Additiv auf Pyridinbasis zu mehr als etwa 0,5 M zugegen, können eine rasche Abnahme des Kurzschlussstroms in Solarzellgeräten und Phasentrennung im Inneren einer Lochtransportschicht auftreten.
  • Zudem kann das Lithiumbis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) zusätzlich zu P3HT oder Spiro-MeOTAD als Lochtransportmaterial und den Pyridinverbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3 weiter mit der Lochtransportschicht als Additiv gemischt werden.
  • Das Li-TFSI kann in einer Konzentration von etwa 5 bis 30 mM auf der Basis des Festkörper-Lochtransportmaterials zugegen sein.
  • Die feste farbstoffsensitive Solarzelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann folgende Struktur aufweisen: eine Arbeitselektrode, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Elektrode ist; eine zweite Elektrode, die so konfiguriert ist, dass sie sich gegenüber der ersten Elektrode befindet; eine Oxidschicht, die so konfiguriert ist, dass sie sich zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode befindet und eine lichtabsorbierende Schicht umfasst, die poröses Oxid und lichtabsorbierenden Farbstoff enthält; und eine Lochtransportschicht die so konfiguriert ist, dass sie sich nächst der Oxidschicht befindet und ein Lochtransportmaterial und eine oder mehrere Pyridinverbindungen, die aus den Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3 ausgewählt sind, als Additiv enthält.
  • Zudem wird eine gemischte Lösung eines Lochtransportmaterials bereitgestellt, so dass eine Lochtransportschicht wie vorstehend beschrieben hergestellt wird.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität eine Verbindung auf Pyridinbasis als Additiv und die Struktur, wie in 1 veranschaulicht, aufweisen.
  • Als Aufbau jeder Schicht, die eine Solarzelle (10) bildet, veranschaulicht 1 eine Querschnittsstruktur einer Solarzelle (10). Eine dichte anorganische Oxidschicht (12) kann auf einer ersten Elektrode (11) gebildet werden, bei der es sich um eine Arbeitselektrode handelt, und eine lichtabsorbierende Schicht (13) aus porösem Oxid und lichtabsorbierendem Farbstoff kann auf der dichten anorganischen Oxidschicht (12) gebildet werden, eine Lochtransportschicht (14) kann auf der lichtabsorbierenden Schicht (13) gebildet werden, und eine zweite Elektrode (15) kann als Gegenelektrode auf der Lochtransportschicht (14) gebildet werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität ein Additiv auf Pyridinbasis enthalten. Das Verfahren zur Herstellung kann die folgenden Schritte umfassen: Herstellen einer gemischten Lösung eines Lochtransportmaterials durch Lösen eines Lochtransportmaterials in einem Lösungsmittel und Hinzugeben von einer oder mehreren Pyridinverbindungen, ausgewählt aus den Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3; Bilden einer dichten anorganischen Oxidschicht auf einer Arbeitselektrode; Bilden einer lichtabsorbierenden Schicht, die ein poröses Oxid und einen lichtabsorbierenden Farbstoff auf der dichten anorganischen Oxidschicht aufweist; Bilden einer Lochtransportschicht durch Aufbringen der gemischten Lösung der gemischten Lösung des Lochtransportmaterials über die lichtabsorbierende Schicht; und Aufbringen einer Gegenelektrode auf die Lochtransportschicht.
  • Die erste Elektrode kann eine Arbeitselektrode sein und kann ein oder mehrere Materialien umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Indium-Zinnoxid (ITO), Fluor-dotiertem Zinnoxid (FTO), ZnO/Ga2O3, ZnO/Al2O3 und SnO2-Sb2O3.
  • Die zweite Elektrode kann eine Gegenelektrode sein, und kann Gold, Silber, Platin oder dergleichen umfassen.
  • Die zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bereitgestellte Oxidschicht kann die dichte anorganische Oxidschicht sowie die lichtabsorbierende Schicht des porösen Oxids und des lichtabsorbierenden Farbstoffs beinhalten.
  • Die dichte anorganische Oxidschicht kann Oxide wie Titaniumoxid und Zinkoxid enthalten.
  • Zudem kann die lichtabsorbierende Schicht das poröse Oxid und den lichtabsorbierenden Farbstoff umfassen. Die porösen Oxide können poröses Titanoxid, Zinkoxid, Nioboxid, Aluminumoxid und dergleichen sein, und die Farbstoffe können N719 und Z907 sein, bei denen es sich um Farbstoffe auf Ruthenium-Basis, komplexe Farbstoffe auf Cobalt-Basis, organische Farbstoffe (3-(5-(4-(Diphenylamino)styryl)thiophen-2-yl)-2-cyanoacrylsäure, D5) und Methylammonium-Bleiiodid mit einer Perovskitstruktur handelt. Insbesondere können die Farbstoffe an die porösen Oxide zur Lichtabsorption adsorbiert werden, wodurch die lichtabsorbierende Schicht erhalten wird.
  • Wie oben beschrieben ist werden zur Verbesserung der Langzeitstabilität einer farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzelle, eine oder mehrere Pyridine in der erfindungsgemäßen Verbindung auf Pyridinbasis bereitgestellt. Insbesondere können Pyridine durch eine Alkyl- oder Alkoxykette mit jedem der Pyridine verbunden sein. Folglich können Dimer-, Trimer- und Tetramer-Verbindungen der Pyridine mit erhöhter Verbindungszahl von 2, 3 bzw. 4, oder multimere Verbindungen mit höheren Verbindungszahlen bereitgestellt werden. Folglich kann tBP im flüssigen Zustand in einen halbfesten Zustand und einen festen Zustand umgewandelt werden, während die Rolle des ursprünglichen tBP beibehalten wird, wenn die erfindungsgemäßen Verbindungen auf Pyridinbasis als Additiv dazu gegeben werden.
  • Durch Verwendung der Pyridinverbindungen wie oben beschrieben bei einer festen Lochtransportschicht als Additiv kann die Langzeitstabilität einer farbstoffsensitiven Solarzelle wesentlich verbessert werden.
  • Zudem kann die vorliegende Erfindung eine farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle und ein Herstellungsverfahren der farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzelle bereitstellen, so dass die ökonomische Machbarkeit mit einem vereinfachten Geräteherstellungsverfahren verbessert werden kann, indem die Haltbarkeit verbessert wird und ohne Einsatz eines Dichtungsverfahrens, das eines der teuersten Verfahren in einem Verfahren zur Vermarktung einer farbstoffsensitiven Solarzelle ist.
  • BEISPIELE
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung und sollen dieselbe nicht einschränken.
  • Beispiel 1
  • 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (spiro-MeOTAD), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem Chlorbenzol-Lösungsmittel bis auf eine Konzentration von etwa 0,17 M gelöst, und als Additiv wurden Lithium-bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) und ein Dimer, das 2 Pyridine verknüpft, in der präparierten spiro-MeOTAD Lösung auf Konzentrationen von etwa 21 mM bzw. etwa 0,11 M, für etwa 1 Std. bei einer Temperatur von etwa 60°C gelöst. Somit wurde eine gleichförmige und transparente Lösung hergestellt.
  • Eine Lösung einschließlich einer Titan-Vorstufe von Titandiisopropoxid-bis(acetylacetonat) wurde in Ethanol auf eine Konzentration von etwa 0,2 M gelöst und wurde dann mittels Spraypyrolyseverfahren auf ein mit Indium dotiertes transparentes Zinnoxidsubstrat auf eine Dicke von etwa 50 nm aufgebracht, so dass eine dichte Titanoxidschicht erhalten wurde. Eine Lösung, die Titanoxidpartikel mit Partikeldurchmessern von etwa 20 nm dispergiert enthielt, wurde mit einem Rakelverfahren auf die dichte Titanoxidschicht aufgebracht, und dann wurde ein poröser Titanoxidfilm mit einer Dicke von etwa 2 μm durch ein thermisches Formverfahren für etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 450°C hergestellt. Der hergestellte Film wurde in eine etwa 20 mM Titanchlorid (TiCl4) Lösung für etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 60°C getaucht, dann mit Wasser und wieder mit Ethanol gewaschen, und die thermischen Formverfahren wurden wiederholt. Anschließend wurde der Film bei einer Temperatur von etwa 80°C entnommen, und in eine Lösung getaucht, in der Z907 (cis-Diisothiocyanato-(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarbonsäure)-(2,2'-bipyridyl-4,4'-dinonyl) ruthenium(II)), ein Farbstoff auf Ruthenium-Basis, in etwa 0,3 mM Acetotnitril/Butanol Lösungsmittel dispergiert war, so dass der Farbstoff etwa 12 Stunden adsorbiert wurde. Dann wurde der poröse Titanoxid-Dickfilm, an den der Farbstoff adsorbiert wurde, mit Acetotnitril gewaschen und getrocknet, und es wurde eine Arbeitselektrode, in der eine lichtabsorbierende Schicht gebildet wurde, hergestellt.
  • Die gemischte Lösung eines oben hergestellten Lochtransportmaterials wurde mit einem Spinbeschichtungsverfahren aufgebracht, um Löcher zur Arbeitselektrode zu transportieren, und etwa 50 μl der gemischten Lösung wurden mit einer Pipette in die Arbeitselektrode eingebracht, und dann etwa 30 Sekunden bei einer Geschwindigkeit von etwa 2000 U/min spinbeschichtet. Die auf die Arbeitselektrode aufgebrachte Lochtransportschicht hat eine Dicke von etwa 100 bis 150 nm.
  • Zur Vollendung der Herstellung einer farbstoffsensibilisierten Festkörpersolarzellvorrichtung, wurde eine Aktivschichtfläche selektiv der hergestellten Lichtabsorptionsschicht-Lochtransportschicht-Arbeitselektrode ausgesetzt, wobei ein Film verwendet wurde, der mittels Maske mit einem Muster versehen wurde, und eine Gegenelektrode mit einer Dicke von etwa 100 nm wurde durch thermische Abscheidung von Gold auf den exponierten Bereich unter einem Vakuum von etwa 10–6 Torr aufgebracht, so dass eine Solarzelle hergestellt wurde.
  • Für die hergestellte Solarzelle wurden Kurzschlussstromdichte (JSC), offene Schaltungsspannung (VOC), Füllfaktor (FF), und photoelektrische Umwandlungseffizienz (η) gemessen, und die Langzeitstabilität wurde für etwa 1000 Stunden unter Bedingungen von Raumtemperatur und einer Temperatur von etwa 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 und 1 gezeigt. [Tabelle 1]
    Aufbewahrungs-Temperatur Aufbewahrungs-Zeit JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Raumtemperatur 0 Stunden 9,5 0,76 54,8 4,0
    500 Stunden 9,2 0,80 53,1 3,9
    1000 Stunden 9,2 0,81 52,4 3,9
    70°C 0 Stunden 9,5 0,76 54,8 4,0
    500 Stunden 9,1 0,79 55,0 4,1
    1000 Stunden 9,2 0,81 49,8 3,7
  • Beispiel 2
  • Eine gemischte Lösung eines Lochtransportmaterials wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Arbeitselektrode war wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch wurde ein nanokristallines CH3NH3PbI3 Material als lichtabsorbierendes Material anstelle von Z907 verwendet. Die Lichtabsorberanwendung erfolgte mit einem Verfahren zur Spinbeschichtung einer Lösung, in der CH3NH3PbI3 in γ-Butyrolacton in einem etwa 40% Gewichtsverhältnis gelöst war, und das Lösungsmittel wurde durch Trocknen der spinbeschichteten Lichtabsorptionsschicht für etwa 15 Minuten bei einer Temperatur von etwa 100°C vollständig getrocknet. Hier wurde beim Herstellen einer Solarzelle ein dicker Titanoxidfilm auf eine Dicke von etwa 500 nm aufgebracht.
  • Eine Gegenelektrodenanwendung und Solarzelleffizienzmessung erfolgten wie in Beispiel 1 beschrieben, und die Langzeitstabilitätsmessung erfolgte nur bei Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt. [Tabelle 2]
    Aufbewahrungs-Temperatur Aufbewahrungs-Zeit JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Raumtemperatur 0 Stunden 13,5 0,85 60,4 6,9
    500 Stunden 11,8 0,82 60,0 5,8
    1000 Stunden 10,4 0,83 59,8 5,2
  • Beispiel 3
  • 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (spiro-MeOTAD), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem Chlorobenzol-Lösungsmittel auf eine Konzentration von etwa 0,17 M gelöst, und als Additiv wurde Lithiumbis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) und ein Trimer, das 3 Pyridine verknüpft, auf Konzentrationen von etwa 21 mM bzw. etwa 0,05 M, für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 60°C darin gelöst. Somit wurde eine gleichförmige und transparente Lösung hergestellt.
  • Die Herstellung einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben, und die Effizienzmessung und die Langzeitstabilitätstests der Solarzellvorrichtung erfolgten ebenfalls wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 und 1 gezeigt. [Tabelle 3]
    Aufbewahrungs-Temperatur Aufbewahrungs-Zeit JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Raumtemperatur 0 Stunden 8,8 0,78 49,7 3,4
    500 Stunden 9,0 0,80 45,7 3,3
    1000 Stunden 9,1 0,81 45,2 3,4
    70°C 0 Stunden 8,8 0,78 49,7 3,4
    500 Stunden 8,8 0,81 48,8 3,5
    1000 Stunden 8,7 0,79 50,4 3,5
  • Beispiel 4
  • 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (spiro-MeOTAD), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem Chlorbenzol-Lösungsmittel auf eine Konzentration von etwa 0,17 M gelöst, und als Additiv wurde Lithiumbis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) und ein Tetramer, das 4 Pyridine verbindet, auf Konzentrationen von etwa 21 mM bzw. etwa 0,05 M, für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 60°C darin gelöst. Somit wurde eine gleichförmige und transparente Lösung hergestellt.
  • Die Herstellung einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben, und Effizienzmessung und Langzeitstabilitättests der Solarzellvorrichtung erfolgten ebenfalls wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 gezeigt. [Tabelle 4]
    Aufbewahrungs-Temperatur Aufbewahrungs-Zeit JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Raumtemperatur 0 Stunden 8,2 0,75 40,7 2,5
    500 Stunden 8,5 0,78 40,9 2,7
    1000 Stunden 8,5 0,77 39,4 2,6
    70°C 0 Stunden 8,2 0,75 40,7 2,5
    500 Stunden 8,4 0,77 40,8 2,6
    1000 Stunden 8,4 0,78 38,5 2,5
  • Beispiel 5
  • 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (spiro-MeOTAD), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem Chlorbenzol-Lösungsmittel auf eine Konzentration von etwa 0,17 M gelöst, und als Additiv wurde Lithium bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) auf eine Konzentration von etwa 21 mM darin gelöst, und ein Dimer, das 2 Pyridine verknüpft, wurde darin gelöst, wobei die Konzentration von etwa 0,11 M (Probe 1) bis etwa 0,2 M (Probe 2) und etwa 0,3 M (Probe 3) für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 60°C erhöht wurde. Somit wurde eine gleichförmige und transparente Lösung hergestellt.
  • Die Herstellung einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben, und die Effizienzmessung der Solarzellvorrichtung erfolgte einmal sofort nach der Herstellung der Zelle. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 5 gezeigt. [Tabelle 5]
    Probe JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Probe 1 9,5 0,76 54,8 4,0
    Probe 2 9,2 0,78 55,2 4,0
    Probe 3 9,1 0,82 58,4 4,4
  • Beispiel 6
  • Poly-3-hexylthiophen (P3HT), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem 1,2-Dichlorbenzol-Lösungsmittel auf eine Konzentration von etwa 15 mg/ml gelöst, und als Additiv wurde Lithium bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) und ein Dimer, das 2 Pyridine verknüpft, auf Konzentrationen von etwa 10,5 mM bzw. etwa 0,05 M, für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 60°C darin gelöst, was eine gleichförmige und transparente Lösung ergab.
  • Die Herstellung einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben, und Effizienzmessung und Langzeitstabilitätstests der Solarzellvorrichtung erfolgten ebenfalls wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 6 gezeigt. [Tabelle 6]
    Aufbewahrungs-Temperatur Aufbewahrungs-Zeit JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Raumtemperatur 0 Stunden 9,3 0,58 62,4 3,4
    500 Stunden 9,0 0,56 62,0 3,1
    1000 Stunden 8,7 0,56 59,8 2,9
    70°C 0 Stunden 9,3 0,58 62,4 3,4
    500 Stunden 8,8 0,56 59,5 2,9
    1000 Stunden 8,5 0,57 55,5 2,7
  • Beispiel 7
  • 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (spiro-MeOTAD), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem Chlorbenzol-Lösungsmittel auf eine Konzentration von etwa 0,17 M gelöst, und als Additiv wurde Lithium bis(trifluormethanesulfonyl)imid (Li-TFSI), darin gelöst, wobei die Konzentration auf etwa 5 mM (Probe 4), etwa 10 mM (Probe 5), etwa 21 mM (Probe 6) und etwa 30 mM (Probe 7) erhöht wurde, und ein Dimer, das 2 Pyridine verknüpft, wurde auf eine Konzentration von etwa 0,11 M für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 60°C darin gelöst, was eine gleichförmige und transparente Lösung ergab.
  • Die Herstellung einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben, und die Effizienzmessung der Solarzellvorrichtung erfolgte einmal sofort nach der Herstellung der Zelle. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 7 gezeigt. [Tabelle 7]
    Probe JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Probe 1 8,3 0,83 61,4 4,2
    Probe 2 8,5 0,81 60,7 4,2
    Probe 3 9,0 0,78 55,4 3,9
    Probe 4 9,5 0,76 54,8 4,0
  • Vergleichsbeispiel 1
  • 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (spiro-MeOTAD), ein Lochtransportmaterial, wurde in einem 1,2-Dichlorbenzol-Lösungsmittel auf eine Konzentration von etwa 0,17 M gelöst, und als Additiv wurde Lithium bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) und tert-Butylpyridin auf Konzentrationen von etwa 21 mM bzw. etwa 0,11 M, für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 60°C darin gelöst, was eine gleichförmige und transparente Lösung ergab.
  • Die Herstellung einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben, und die Effizienzmessung und Langzeitstabilitätstests der Solarzellvorrichtung erfolgten ebenfalls wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle 8 und 1 verglichen und gezeigt. [Tabelle 8]
    Aufbewahrungs-Temperatur Aufbewahrungs-Zeit JSC (mA/cm2) VOC (V) FF (%) η (%)
    Raumtemperatur 0 Stunden 10,3 0,77 59,8 4,7
    500 Stunden 9,4 0,58 52,1 2,8
    1000 Stunden 7,9 0,44 43,5 1,5
    70°C 0 Stunden 10,3 0,77 59,8 4,7
    500 Stunden 6,5 0,47 40,8 1,2
    1000 Stunden 3,4 0,38 30,3 0,4
  • Gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen kann die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle verbesserte Langzeitstabilität erhalten, mit einem Additiv auf Pyridinbasis, sowie Anfangseffizienz, und zudem kann die farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle, die mit einem Lösungsverfahren hergestellt wird, weithin als flexible Großflächen-Solarzellen und dergleichen verwendet werden.
  • Die Erfindung wurde eingehend anhand ihrer beispielhaften Ausführungsformen eingehend beschrieben. Der Fachmann versteht jedoch, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien und vom Geist der Erfindung abgewichen wird, wobei ihr Schutzbereich in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.

Claims (19)

  1. Farbstoffsensibilisierte Festkörpersolarzelle mit verbesserter Langzeitstabilität, umfassend: eine oder mehrere Pyridinverbindungen, unabhängig voneinander ausgewählt aus Verbindungen der folgenden chemischen Formeln 1 bis 3: [Chemische Formel 1]
    Figure DE102014226931A1_0010
    wobei in der chemischen Formel 1 n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 20 ist; [Chemische Formel 2]
    Figure DE102014226931A1_0011
    wobei in der chemischen Formel 2 n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 10 ist; und [Chemische Formel 3]
    Figure DE102014226931A1_0012
  2. Solarzelle nach Anspruch 1, die eine Struktur aufweist, umfassend: eine Arbeitselektrode, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Elektrode ist; eine zweite Elektrode, die so konfiguriert ist, dass sie gegenüber der ersten Elektrode bereitgestellt wird; eine Oxidschicht, die so konfiguriert ist, dass sie zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bereitgestellt wird, und eine lichtabsorbierende Schicht aufweist; und eine Lochtransportschicht, die so konfiguriert ist, dass sie sich nächst der Oxidschicht befindet und ein Lochtransportmaterial und eine oder mehrere Pyridinverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus der Verbindung der chemischen Formeln 1 bis 3, als Additiv enthält.
  3. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die eine oder mehreren Pyridinverbindungen, ausgewählt aus den Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3, einen Festkörper der Lochtransportschicht als Gemisch mit dem Lochtransportmaterial bilden.
  4. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die eine oder mehreren Pyridinverbindungen, ausgewählt aus den Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3, in Konzentrationen von etwa 0,05 bis 0,5 M auf der Basis des Lochtransportmaterials in der Lochtransportschicht enthalten sind.
  5. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die Pyridinverbindung der chemischen Formel 1 in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 0,3 M auf der Basis des Lochtransportmaterials in der Lochtransportschicht enthalten ist.
  6. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die Pyridinverbindung der chemischen Formel 2 eine Trimer-Verbindung der folgenden chemischen Formeln 2a ist und in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,2 M auf der Basis des Lochtransportmaterials in der Lochtransportschicht enthalten ist: [Chemische Formel 2a]
    Figure DE102014226931A1_0013
  7. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die Pyridinverbindung der chemischen Formel 3 in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,1 M auf der Basis des Lochtransportmaterials in der Lochtransportschicht enthalten ist.
  8. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die Lochtransportschicht eine oder mehrere Pyridinverbindungen aufweist, ausgewählt aus den Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3; und eine oder mehrere Lochtransportmaterialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Poly-hexylthiophen (P3HT), 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (Spiro-MeOTAD), Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenvinylen] (MEHPPV), und Poly[2,5-bis(2-decyldodecyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrol-1,4(2H,5H)-dion-(E)-1,2-di(2,2'-bithiophen-5-yl)ethen] (PDPPDBTE).
  9. Solarzelle nach Anspruch 8, zudem umfassend: Lithium bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) in einer Konzentration von etwa 5 bis 30 mM auf der Basis des Lochtransportmaterials.
  10. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die erste Elektrode eine oder mehrere Materialien umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Indium-Zinnoxid (ITO), Fluor-dotiertem Zinnoxid (FTO), ZnO/Ga2O3, ZnO/Al2O3 und SnO2-Sb2O3.
  11. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die lichtabsorbierende Schicht ein poröses Oxid und einen lichtabsorbierenden Farbstoff umfasst, und der lichtabsorbierende Farbstoff an das poröse Oxid absorbiert wird.
  12. Solarzelle nach Anspruch 11, wobei das poröse Oxid Titanoxid ist und der lichtabsorbierende Farbstoff ein Farbstoff auf Ruthenium-Basis ist.
  13. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die zweite Elektrode eine Gegenelektrode ist und Gold, Silber und Platin umfasst.
  14. Mischlösung aus einem Lochtransportmaterial für eine Solarzelle, wobei eine oder mehrere Pyridinverbindungen, unabhängig voneinander ausgewählt aus Verbindungen der folgenden chemischen Formeln 1 bis 3, mit dem Lochtransportmaterial als Additiv gemischt werden: [Chemische Formel 1]
    Figure DE102014226931A1_0014
    wobei in der chemischen Formel 1 n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 20 ist; [Chemische Formel 2]
    Figure DE102014226931A1_0015
    wobei in der chemischen Formel 2 n eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 10 ist; und [Chemische Formel 3]
    Figure DE102014226931A1_0016
  15. Mischlösung nach Anspruch 14, wobei eine oder mehrere Pyridinverbindungen, ausgewählt aus den Verbindungen der folgenden chemischen Formeln 1a, 2a und 3 in Konzentrationen von etwa 0,05 bis 0,5 M auf der Basis des Lochtransportmaterials zugegen sind: [Chemische Formel 1a]
    Figure DE102014226931A1_0017
    [Chemische Formel 2a]
    Figure DE102014226931A1_0018
    [Chemische Formel 3]
    Figure DE102014226931A1_0019
  16. Mischlösung nach Anspruch 14, umfassend: eine oder mehrere Pyridinverbindungen, ausgewählt aus den Verbindungen der folgenden chemischen Formeln 1a, 2a und 3; eine oder mehrere Lochtransportmaterialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Poly-hexylthiophen (P3HT), 2,2',7,7'-Tetrakis(diphenylamino)-9.9'-spirobifluoren (Spiro-MeOTAD), Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenvinylen] (MEHPPV) und Poly[2,5-bis(2-decyldodecyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrol-1,4(2H,5H)-dion-(E)-1,2-di(2,2'-bithiophen-5-yl)ethen] (PDPPDBTE); und Lithium bis(trifluormethansulfonyl)imid (Li-TFSI) in einer Konzentration von 5 bis 30 mM auf der Basis des Lochtransportmaterials: [Chemische Formel 1a]
    Figure DE102014226931A1_0020
    [Chemische Formel 2a]
    Figure DE102014226931A1_0021
    [Chemische Formel 3]
    Figure DE102014226931A1_0022
  17. Verfahren zur Herstellung einer farbstoffsensitiven Solarzelle, umfassend: Herstellen einer Mischlösung eines Lochtransportmaterials durch Lösen eines Lochtransportmaterials in einem Lösungsmittel und Hinzugeben von ein oder mehreren Pyridinverbindungen, ausgewählt aus Verbindungen der chemischen Formeln 1 bis 3; Bilden einer dichten anorganischen Oxidschicht auf einer Arbeitselektrode; Bilden einer lichtabsorbierenden Schicht, die ein poröses Oxid und einen lichtabsorbierenden Farbstoff auf der dichten anorganischen Oxidschicht aufweist; Bilden einer Lochtransportschicht durch Aufbringen einer Mischlösung auf die lichtabsorbierende Schicht; und Aufbringen einer Gegenelektrode auf die Lochtransportschicht.
  18. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle nach Anspruch 17, wobei bei der Bildung der lichtabsorbierenden Schicht auf der dichten anorganischen Oxidschicht das Verfahren zudem das Adsorbieren des lichtabsorbierenden Farbstoffs auf das poröse Oxid umfasst.
  19. Fahrzeug, das die Solarzelle nach Anspruch 1 umfasst.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018117008A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 積水化学工業株式会社 固体接合型光電変換素子および固体接合型光電変換素子用のｐ型半導体層
CN106972101B (zh) * 2017-03-03 2019-11-26 苏州协鑫纳米科技有限公司 钙钛矿晶体复合材料及其制备方法及应用
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1160888A1 (de) * 2000-05-29 2001-12-05 Sony International (Europe) GmbH Lochleitermaterial und Verwendung in einer (Farbstoff-)Solarzelle
KR101244210B1 (ko) * 2007-01-05 2013-03-14 삼성에스디아이 주식회사 이온 결합된 올리고머 복합체를 이용한 염료감응 태양전지및 그의 제조방법
JP4870182B2 (ja) * 2008-03-11 2012-02-08 独立行政法人科学技術振興機構 ペンタエリトリトール誘導体を用いた配位高分子およびその製造方法
CN102884648A (zh) * 2010-02-18 2013-01-16 韩国化学研究院 全固态异质结太阳能电池
GB201004106D0 (en) * 2010-03-11 2010-04-28 Isis Innovation Device
KR101351303B1 (ko) * 2011-08-04 2014-01-16 포항공과대학교 산학협력단 고 전도도 정공전달물질 및 이를 이용한 염료감응 태양전지
JP2013186996A (ja) 2012-03-07 2013-09-19 Konica Minolta Inc 光電変換素子及び太陽電池
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