IT201900011487A1 - Processo per produrre celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa - Google Patents
Processo per produrre celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa Download PDFInfo
- Publication number
- IT201900011487A1 IT201900011487A1 IT102019000011487A IT201900011487A IT201900011487A1 IT 201900011487 A1 IT201900011487 A1 IT 201900011487A1 IT 102019000011487 A IT102019000011487 A IT 102019000011487A IT 201900011487 A IT201900011487 A IT 201900011487A IT 201900011487 A1 IT201900011487 A1 IT 201900011487A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- poly
- mixtures
- groups
- solar cell
- producing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 73
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 64
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 36
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 35
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 35
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 claims description 18
- 229920000191 poly(N-vinyl pyrrolidone) Polymers 0.000 claims description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 17
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 16
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 16
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 15
- 229920005603 alternating copolymer Polymers 0.000 claims description 15
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 14
- 238000013087 polymer photovoltaic Methods 0.000 claims description 14
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 13
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 13
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 12
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 11
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 11
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 claims description 10
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 claims description 8
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 8
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FNQJDLTXOVEEFB-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-benzothiadiazole Chemical group C1=CC=C2SN=NC2=C1 FNQJDLTXOVEEFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005964 Acibenzolar-S-methyl Substances 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 6
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 6
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 6
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 claims description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- AZSFNTBGCTUQFX-UHFFFAOYSA-N C12=C3C(C4=C5C=6C7=C8C9=C(C%10=6)C6=C%11C=%12C%13=C%14C%11=C9C9=C8C8=C%11C%15=C%16C=%17C(C=%18C%19=C4C7=C8C%15=%18)=C4C7=C8C%15=C%18C%20=C(C=%178)C%16=C8C%11=C9C%14=C8C%20=C%13C%18=C8C9=%12)=C%19C4=C2C7=C2C%15=C8C=4C2=C1C12C3=C5C%10=C3C6=C9C=4C32C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 Chemical compound C12=C3C(C4=C5C=6C7=C8C9=C(C%10=6)C6=C%11C=%12C%13=C%14C%11=C9C9=C8C8=C%11C%15=C%16C=%17C(C=%18C%19=C4C7=C8C%15=%18)=C4C7=C8C%15=C%18C%20=C(C=%178)C%16=C8C%11=C9C%14=C8C%20=C%13C%18=C8C9=%12)=C%19C4=C2C7=C2C%15=C8C=4C2=C1C12C3=C5C%10=C3C6=C9C=4C32C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 AZSFNTBGCTUQFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 claims description 5
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 claims description 4
- FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N Butyl carbitol 6-propylpiperonyl ether Chemical compound C1=C(CCC)C(COCCOCCOCCCC)=CC2=C1OCO2 FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 claims description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 claims description 4
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 4
- HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N ethoxide Chemical compound CC[O-] HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N methoxide Chemical compound [O-]C NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JOUSPCDMLWUHSO-UHFFFAOYSA-N oxovanadium;propan-2-ol Chemical compound [V]=O.CC(C)O.CC(C)O.CC(C)O JOUSPCDMLWUHSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 229960005235 piperonyl butoxide Drugs 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- IKNCGYCHMGNBCP-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate Chemical compound CCC[O-] IKNCGYCHMGNBCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OGHBATFHNDZKSO-UHFFFAOYSA-N propan-2-olate Chemical compound CC(C)[O-] OGHBATFHNDZKSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000005346 substituted cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- GKTQKQTXHNUFSP-UHFFFAOYSA-N thieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione Chemical group S1C=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 GKTQKQTXHNUFSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003441 thioacyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- TWEILHAJXWAJIW-UHFFFAOYSA-N benzo[e][1,2,3]benzothiadiazole Chemical group C1=CC2=CC=CC=C2C2=C1SN=N2 TWEILHAJXWAJIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003354 benzotriazolyl group Chemical group N1N=NC2=C1C=CC=C2* 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 3
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 claims description 3
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 3
- RYSXWUYLAWPLES-MTOQALJVSA-N (Z)-4-hydroxypent-3-en-2-one titanium Chemical compound [Ti].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O RYSXWUYLAWPLES-MTOQALJVSA-N 0.000 claims description 2
- JFHJZWAQYMGNBE-SUKNRPLKSA-L (z)-4-oxopent-2-en-2-olate;oxovanadium(2+) Chemical compound [V+2]=O.C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O JFHJZWAQYMGNBE-SUKNRPLKSA-L 0.000 claims description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylazepan-2-one Chemical compound C=CN1CCCCCC1=O JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PDQRQJVPEFGVRK-UHFFFAOYSA-N 2,1,3-benzothiadiazole Chemical compound C1=CC=CC2=NSN=C21 PDQRQJVPEFGVRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 2,2'-bithiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC=CC=2)=C1 OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NUCIQEWGTLOQTR-UHFFFAOYSA-N 4,4-bis(2-ethylhexyl)-4h-cyclopenta[1,2-b:5,4-b']dithiophene Chemical compound S1C=CC2=C1C(SC=C1)=C1C2(CC(CC)CCCC)CC(CC)CCCC NUCIQEWGTLOQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003860 C1-C20 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- CSTYVZIYKPZTEE-UHFFFAOYSA-N C=1C=CC=CC=1[Ti]C1=CC=CC=C1 Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Ti]C1=CC=CC=C1 CSTYVZIYKPZTEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VDTOBSVTFNKDMC-UHFFFAOYSA-N CC[Ti]CC Chemical compound CC[Ti]CC VDTOBSVTFNKDMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VESBOBHLCIVURF-UHFFFAOYSA-N COC(=O)CCCC1(c2ccccc2)C23c4c5c6c7c8c9c(c%10c%11c2c2c4c4c%12c5c5c6c6c8c8c%13c%14c%15c%16c%17c%18c%19c%20c%21c%22c%23c(c%14c%14c8c9c8c%10c9c%11c%10c2c(c%20c%10c%22c9c%23c%148)c4c%19c%12c%17c5c%16c6%13)C%152C(CCCC(=O)OC)(c4ccccc4)C%18%212)C137 Chemical compound COC(=O)CCCC1(c2ccccc2)C23c4c5c6c7c8c9c(c%10c%11c2c2c4c4c%12c5c5c6c6c8c8c%13c%14c%15c%16c%17c%18c%19c%20c%21c%22c%23c(c%14c%14c8c9c8c%10c9c%11c%10c2c(c%20c%10c%22c9c%23c%148)c4c%19c%12c%17c5c%16c6%13)C%152C(CCCC(=O)OC)(c4ccccc4)C%18%212)C137 VESBOBHLCIVURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000280 Poly(3-octylthiophene) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- INNSZZHSFSFSGS-UHFFFAOYSA-N acetic acid;titanium Chemical compound [Ti].CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O INNSZZHSFSFSGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000010415 colloidal nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- VXRUJZQPKRBJKH-UHFFFAOYSA-N corannulene Chemical class C1=CC(C2=C34)=CC=C3C=CC3=C4C4=C2C1=CC=C4C=C3 VXRUJZQPKRBJKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MKRVHLWAVKJBFN-UHFFFAOYSA-N diphenylzinc Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Zn]C1=CC=CC=C1 MKRVHLWAVKJBFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 claims description 2
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 claims description 2
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001160 methoxycarbonyl group Chemical group [H]C([H])([H])OC(*)=O 0.000 claims description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 2
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 claims description 2
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 claims description 2
- MHHDXUNFNAZUGB-UHFFFAOYSA-N oxidovanadium(2+) Chemical compound [V+2]=O MHHDXUNFNAZUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 229920000885 poly(2-vinylpyridine) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000075 poly(4-vinylpyridine) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001977 poly(N,N-diethylacrylamides) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002939 poly(N,N-dimethylacrylamides) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002338 polyhydroxyethylmethacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- HSMDIUMGCHZHNI-UHFFFAOYSA-N st51028380 Chemical compound C12=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(C(=O)C1=CC=CC=C11)=C1C1=C2C2=CC=CC=C2C1=O HSMDIUMGCHZHNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PFZLGKHSYILJTH-UHFFFAOYSA-N thieno[2,3-c]thiophene Chemical compound S1C=C2SC=CC2=C1 PFZLGKHSYILJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AUAOFFHDWGTYBD-UHFFFAOYSA-J titanium(4+) tetracarbamate Chemical compound [Ti+4].NC([O-])=O.NC([O-])=O.NC([O-])=O.NC([O-])=O AUAOFFHDWGTYBD-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- NRINZBKAERVHFW-UHFFFAOYSA-L zinc;dicarbamate Chemical compound [Zn+2].NC([O-])=O.NC([O-])=O NRINZBKAERVHFW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- NHXVNEDMKGDNPR-UHFFFAOYSA-N zinc;pentane-2,4-dione Chemical compound [Zn+2].CC(=O)[CH-]C(C)=O.CC(=O)[CH-]C(C)=O NHXVNEDMKGDNPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- HATOWNJGYIVNBU-UHFFFAOYSA-N 4,8-bis(2-ethylhexoxy)thieno[2,3-f][1]benzothiole Chemical compound CCCCC(CC)COC1=C2C=CSC2=C(OCC(CC)CCCC)C2=C1SC=C2 HATOWNJGYIVNBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FVUJFDZXZGUWCR-UHFFFAOYSA-J [Zn+2].C(=O)[O-].[Zn+2].C(=O)[O-].C(=O)[O-].C(=O)[O-] Chemical compound [Zn+2].C(=O)[O-].[Zn+2].C(=O)[O-].C(=O)[O-].C(=O)[O-] FVUJFDZXZGUWCR-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims 1
- CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N silicic acid;trioxotungsten Chemical compound O[Si](O)(O)O.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 132
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 14
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 12
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000011160 research Methods 0.000 description 7
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 6
- 238000010022 rotary screen printing Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 5
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 3
- DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L zinc acetate Chemical class [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001479434 Agfa Species 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000012703 sol-gel precursor Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 241000287826 Gallus Species 0.000 description 1
- 230000010748 Photoabsorption Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- GCMDLPXRCVHIMG-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum(2+) Chemical compound O=[Mo+2]=O GCMDLPXRCVHIMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006115 industrial coating Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- PDDXOPNEMCREGN-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum;hydrate Chemical compound O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O PDDXOPNEMCREGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- ACTPFSYIGLFGLY-UHFFFAOYSA-N silicic acid;trioxotungsten;hydrate Chemical compound O.O[Si](O)(O)O.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 ACTPFSYIGLFGLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMLHSHZVZZRNRY-UHFFFAOYSA-J titanium(4+) tetraformate Chemical compound [Ti+4].[O-]C=O.[O-]C=O.[O-]C=O.[O-]C=O MMLHSHZVZZRNRY-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 239000007966 viscous suspension Substances 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SRWMQSFFRFWREA-UHFFFAOYSA-M zinc formate Chemical compound [Zn+2].[O-]C=O SRWMQSFFRFWREA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
- H10K30/353—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains comprising blocking layers, e.g. exciton blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/141—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
- H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
- H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
- H10K85/215—Fullerenes, e.g. C60 comprising substituents, e.g. PCBM
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/40—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising a p-i-n structure, e.g. having a perovskite absorber between p-type and n-type charge transport layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
- H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
PROCESSO PER PRODURRE CELLE FOTOVOLTAICHE
POLIMERICHE A STRUTTURA INVERSA
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un processo per produrre celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa (o celle solari).
Più in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) comprendente le seguenti fasi: fornire uno strato di contatto elettronico (catodo); depositare uno strato tampone catodico su detto strato di contatto elettronico; depositare uno strato fotoattivo comprendente almeno un polimero organico fotoattivo e almeno un composto organico accettore di elettroni su detto strato tampone catodico; depositare uno strato tampone anodico su detto strato fotoattivo; fornire uno strato di contatto di buca (anodo); in cui la fase di depositare detto strato tampone catodico comprende: formare uno strato su detto strato di contatto elettronico di una composizione comprendente almeno ossido di zinco e/o biossido di titanio o un loro precursore, almeno un solvente organico e almeno un polimero solubile in detto solvente organico; trattare al plasma detto strato formato su detto strato di contatto elettronico in modo da formare lo strato tampone catodico.
Detto processo consente di ottenere una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) che è dotata di una buona efficienza di conversione di potenza (PCE) e, in particolare, che è in grado di mantenere detta efficienza di conversione di potenza (PCE) stabile nel tempo. Detta cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) può essere vantaggiosamente usata per la costruzione di moduli fotovoltaici (o moduli solari), su un supporto rigido, o su un supporto flessibile.
La presente invenzione si riferisce inoltre ad una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) ottenuta attraverso il processo descritto sopra.
I dispositivi fotovoltaici (o dispositivi solari) sono dispositivi in grado di convertire l’energia di una radiazione luminosa in energia elettrica. Attualmente, la maggior parte dei dispositivi fotovoltaici (o dispositivi solari) che possono essere usati per applicazioni pratiche sfruttano le proprietà fisico-chimiche di materiali fotoattivi di tipo inorganico, in particolare silicio cristallino a purezza elevata. Come risultato degli elevati costi di produzione del silicio, la ricerca scientifica sta orientando i suoi sforzi verso lo sviluppo di materiali organici alternativi aventi una struttura polimerica [le così dette “celle fotovoltaiche polimeriche (o celle solari)”]. A differenza del silicio cristallino a purezza elevata, infatti, i polimeri organici sono caratterizzati da una relativa facilità di sintesi, un basso costo di produzione, un peso ridotto del relativo dispositivo fotovoltaico, oltre a consentire il riciclo di detto polimero al termine del ciclo di vita del dispositivo in cui viene usato. I vantaggi summenzionati rendono i materiali fotoattivi organici molto attraenti, nonostante le più basse efficienze dei dispositivi a base organica rispetto alle celle fotovoltaiche inorganiche.
Il funzionamento delle celle fotovoltaiche polimeriche (o celle solari) si basa sull’uso combinato di un composto accettore di elettroni e un composto donatore di elettroni. Nella tecnica precedente, i composti donatori e accettori di elettroni più ampiamente usati in celle fotovoltaiche (o celle solari) sono, rispettivamente, polimeri pi-coniugati e derivati di fullereni, in particolare PC61BM (metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico) e PC71BM (metil estere dell’acido[6,6]-fenil-C71-butirrico).
Il processo elementare di conversione di luce in corrente elettrica in una cella fotovoltaica polimerica (o cella solare) ha luogo attraverso le seguenti fasi: 1. assorbimento di un fotone dal composto donatore di elettroni con la formazione di un eccitone, vale a dire, una coppia “elettrone-buca”;
2. diffusione dell’eccitone in una regione del composto donatore di elettroni in cui la sua dissociazione può avere luogo;
3. dissociazione dell’eccitone nei due portatori di carica separati [elettrone (-) e buca (+)];
4. trasportare i portatori così formati al catodo [elettrone (-) attraverso il composto accettore di elettroni] e all’anodo (buca (+) attraverso il composto donatore di elettroni), con la generazione di una corrente elettrica nel circuito del dispositivo comprendente detta cella fotovoltaica polimerica (o cella solare).
Il processo di fotoassorbimento con la formazione dell’eccitone e il successivo trasferimento dell’elettrone al composto accettore di elettroni consiste nell’eccitazione di un elettrone dall’HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital - orbitale molecolare occupato a più alta energia) al LUMO (Lowest Occupied Molecular Orbital - orbitale molecolare non occupato a più bassa energia) del composto donatore di elettroni e successivamente il trasferimento da questo al LUMO del composto accettore di elettroni.
Poiché l’efficienza di una cella fotovoltaica polimerica (o cella solare) dipende dal numero di elettroni liberi che sono generati mediante dissociazione degli eccitoni, una delle caratteristiche strutturali dei composti donatori di elettroni che maggiormente influenza detta efficienza è la differenza di energia esistente tra gli orbitali HOMO e LUMO del composto donatore di elettroni (il così detto band-gap – vuoto di banda). La lunghezza d’onda dei fotoni che il composto donatore di elettroni è in grado di raccogliere ed efficacemente convertire in energia elettrica (il così detto processo di “photon harvesting” – “raccolta di fotoni” o “light harvesting” – “raccolta di luce”) dipende, in particolare, da questa differenza. Al fine di ottenere correnti elettriche accettabili, il band-gap tra HOMO e LUMO non deve essere troppo elevata, ma al tempo stesso, non deve essere troppo bassa, in quanto un gap eccessivamente basso diminuirebbe la tensione ottenibile in corrispondenza degli elettrodi del dispositivo.
Il composto donatore di elettroni più comunemente usato nella produzione di celle fotovoltaiche polimeriche (o celle solari) è poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare: la sua regioregolarità migliora l’ordine microstrutturale e la cristallinità e favorisce dunque la conduttività elettrica. Inoltre, detto poli(3-esiltiofene) (P3HT) ha caratteristiche elettroniche e ottiche ottimali (valori di orbitali HOMO e LUMO buoni, coefficiente di assorbimento adatto), una buona solubilità nei solventi usati per produrre le celle fotovoltaiche (o celle solari) e una mobilità delle buche ragionevole. Altri esempi di polimeri che possono essere usati in modo vantaggioso come composti donatori di elettroni sono descritti, per esempio, in Chocos C. L. et al., “Progress in Polymer Science” (2011), Vol. 36, pg. 1326-1414; Bian L. et al., “Progress in Polymer Science” (2012), Vol. 37(9), pg. 1292-1331; Chen J. et al., “Accounts of Chemical Research” Vol. 42(11), pg. 1709-1718; Boudreault P. T. et al., “Chemistry of Materials” (2011), Vol. 23(3), pg. 456-469.
Un’altra importante caratteristica nella produzione di celle fotovoltaiche polimeriche (o celle solari) è la mobilità degli elettroni nel composto accettore di elettroni e delle buche elettroniche nel composto donatore di elettroni, che determina la facilità con cui le cariche elettriche, una volta foto-generate, raggiungono gli elettrodi. Oltre ad essere una proprietà intrinseca delle molecole, la mobilità è altresì fortemente influenzata dalla morfologia dello strato fotoattivo, che dipende a sua volta dalla miscibilità reciproca dei composti compresi in detto strato fotoattivo e dalla solubilità di detti composti.
Inoltre, l’interfaccia tra gli elettrodi e lo strato fotoattivo dovrebbe presentare caratteristiche che facilitano il trasferimento del portatore di carica verso gli elettrodi.
Infine, un’ulteriore caratteristica fondamentale è la resistenza a una degenerazione termo-ossidativa e foto-ossidativa di detti composti, che deve essere stabile nelle condizioni operative delle celle fotovoltaiche (o celle solari).
Nella modalità operativa più semplice, le celle fotovoltaiche polimeriche (o celle solari) con un’architettura convenzionale (ovvero quella nota come architettura bulk heterojunction - “eterogiunzione in massa”) sono prodotte introducendo uno strato sottile (circa 100 nanometri) di una miscela del composto accettore di elettroni e del composto donatore di elettroni, tra due elettrodi, solitamente costituiti da ossido di indio-stagno (ITO, anodo) e alluminio (Al, catodo). Per ottenere uno strato di questo tipo, viene preparata una soluzione dei due componenti.
Generalmente, per ottenere un tale strato sottile, una soluzione dei due composti viene preparata e a partire da ciò, viene dunque creato uno strato fotoattivo sul primo elettrodo, lo strato di contatto di buca (anodo) [ossido di indio-stagno (ITO)], usando tecniche di deposizione adatte come, per esempio, rivestimento a rotazione (spin-coating), rivestimento a spruzzo (spray-coating), stampa a rotocalco (gravure printing), stampa a getto d’inchiostro (ink-jet printing), rivestimento con filiera a fessura (slot die coating), ecc. Infine, il contro-elettrodo, vale a dire, lo strato di contatto elettronico (catodo), [l’alluminio (Al)] è depositato sullo strato attivo essiccato. Opzionalmente, tra gli elettrodi e lo strato fotoattivo, possono essere inseriti altri strati aggiuntivi che possono eseguire specifiche funzioni che riguardano le proprietà elettriche, ottiche o meccaniche.
Al fine di favorire le buche elettroniche e, al tempo stesso, bloccare o limitare l’accesso degli elettroni allo strato di contatto di buca (anodo) [ossido di indio-stagno (ITO)], in generale un ulteriore strato è depositato prima della formazione dello strato fotoattivo dalla soluzione di composto donatore di elettroni-composto accettore di elettroni come descritto sopra, al fine di migliorare la raccolta di carica in corrispondenza dello strato di contatto di buca (anodo) [ossido di indio-stagno (ITO)] e inibire fenomeni di ricombinazione. Generalmente, detto ulteriore strato è depositato a partire da una sospensione acquosa comprendente PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], usando tecniche di rivestimento e stampa adatte come, per esempio, rivestimento a rotazione, rivestimento a spruzzo, stampa a rotocalco, stampa a getto d’inchiostro, rivestimento con filiera a fessura, ecc.
Nel caso dell’architettura a struttura inversa, l’elettrodo costituito da ossido di indio-stagno (ITO) costituisce lo strato di contatto elettronico (catodo), mentre l’elettrodo metallico (generalmente, argento o oro) funge da strato di contatto di buca (anodo). Tra gli elettrodi e lo strato fotoattivo, possono essere inseriti anche in questo caso altri strati aggiuntivi. L’interfaccia tra lo strato fotoattivo e gli elettrodi deve avere proprietà che facilitano la raccolta di carica.
Per migliorare la prestazione delle celle fotovoltaiche polimeriche (o celle solari) sia con architettura convenzionale sia con struttura inversa come riportato sopra, sono usati strati aggiuntivi noti come “strati tampone”, o “interstrati”, o “strati di interfaccia”. Detti “strati tampone” (qui e di seguito nella presente il termine “strati tampone” è usato per indicare detti “altri strati aggiuntivi”) sono strati sottili (generalmente, aventi uno spessore che varia da 0,5 nm a 100 nm) di materiali inorganici, organici, o polimerici, che sono interposti tra gli elettrodi e lo strato fotoattivo, con i seguenti obiettivi:
- regolare la funzione di lavoro dell’elettrodo e rendere maggiormente ohmico il contatto tra l’elettrodo/gli elettrodi e lo strato fotoattivo; e/o - favorire il trasporto dei portatori di carica (elettroni allo strato di contatto elettronico e buche allo strato di contatto di buca); e/o
- sfavorire l'accumulo di portatori di carica aventi carica opposta; e/o - limitare o evitare una ricombinazione di eccitoni in corrispondenza dell’interfaccia fase organica/elettrodo/i; e/o
- levigare la superficie dell’elettrodo/degli elettrodi evitando la formazione di fori; e/o
- proteggere lo strato fotoattivo da reazioni chimiche e danni quando vengono eseguiti processi di deposizione per la produzione di un elettrodo/i [per esempio, evaporazione, vaporizzazione catodica (sputtering), deposizione da fascio di elettroni (e-beam deposition), ecc.]; e/o
- limitare o evitare la diffusione di impurità di metallo dall'elettrodo/dagli elettrodi allo strato fotoattivo; e/o
- fungere da spaziatori ottici.
In particolare gli strati tampone catodico possono: (i) produrre un contatto ohmico tra lo strato fotoattivo e lo strato di contatto elettronico (catodo); (ii) favorire il trasporto di elettroni verso lo strato di contatto elettronico (catodo); (iii) bloccare il trasporto di buche verso lo strato di contatto elettronico (catodo).
Gli strati tampone possono essere prodotti secondo tecniche note nell’arte come, per esempio, rivestimento a rotazione (spin-coating), rivestimento a spruzzo (spray-coating), stampa a rotocalco (gravure printing), tecniche di stampa, vaporizzazione catodica (sputtering), evaporazione sotto vuoto, deposizione sol-gel, ecc. Ulteriori dettagli correlati a dette tecniche si possono trovare, per esempio, in Pò R. et al., “Energy & Environmental Science” (2011), Vol. 4(2), pg. 285-310; Yin Z. et al., “Advanced Science” (2016), Vol. 3, 1500362 in cui, nella Tabella 1, vengono riportate caratteristiche di dispositivo di alcune celle solari organiche rappresentative (OSC) che usano vari materiali di strato di interfaccia di catodo (CIL) di trasporto di elettroni.
Hwang Y. H. et al., in “Journal of Materials Research” (2010), Vol. 25, No. 4, pg. 695-700, descrivono la fabbricazione e la caratterizzazione di un transistore a film sottile di ossido di zinco derivato da sol-gel. In particolare, viene descritta la preparazione di una soluzione di un precursore di acetato di zinco dissolvendo acetato di zinco disidratato in 2-metossietanolo. Successivamente, al fine di formare una soluzione stabile, il precursore di acetato di zinco è stato chelato con etanolammina. La soluzione trasparente e omogenea ottenuta è stata rivestita a rotazione su uno strato di SiO2/Si e sottoposta a un processo di ricottura a due fasi a 200°C. Un trattamento al plasma di ossigeno è stato applicato immediatamente prima del rivestimento a rotazione per rimuovere sostanze organiche non necessarie. Inoltre, si sostiene che miglioramenti della cristallinità del film e dell’interfaccia tra il semiconduttore e un dielettrico di porta (gate dielectric) sono osservati ad una temperatura di ricottura elevata e che un processo di post-ricottura aggiuntivo vicino sotto N2 può migliorare la ncproprietà di conduzione di elettroni del film.
Lou X. et al., in “Transactions of Nonferrous Metal Society of China” (2007), Vol. 17, s814-s817, descrivono la preparazione di un precursore sol-gel di ossido di zinco da acetato di zinco disidratato in soluzioni di isopropanolo e 2-amminoetanolo. Il film di ZnO su un substrato di quarzo è ottenuto mediante essiccazione a 200°C, e trattamento termico in un forno (400°C-600°C).
Huang J.-S. et al., DOI: 10.1109/NANO.2008.47, “2008 8th IEEE Conference on Nanotechnology”, descrivono la preparazione di un precursore sol-gel di ZnO da acetato di zinco disidratato in soluzioni di 2-metossietanolo e 2-amminoetanolo. I film di nanorod di ZnO sono preparati mediante deposizione su wafer di silicio e un trattamento a 900°C.
Naik G. V. et al., in “Journal of The Electrochemical Society” (2011), Vol.
158(2), H85-H87, descrivono la sintesi di sol-gel a base di polioli di film sottili di ossido di zinco. In particolare, una soluzione di acetato di zinco disidratato in una miscela di solventi di glicerolo ed etilenglicole è stata rivestita a rotazione su silicio ossidato e substrati di vetro. Il sol rivestito sui substrati è stato idrolizzato in aria umida a 100°C, seguito da cottura a 150°C per 30 minuti e da pirolisi/ricottura in un ambiente con ossigeno per 30 minuti a 550°C.
Krebs F. C. et al., in “Solar Energy Materials & Solar Cells” (2009), Vol.
93, pg. 422-441, descrivono un processo completo per la produzione di celle solari polimeriche ad ampia area flessibili usando interamente serigrafia (screen printing): in particolare, è stato mostrato che moduli di celle solari organiche a struttura inversa possono essere prodotti interamente con serigrafia (screen printing). Inoltre, viene suggerito che il lavoro futuro dovrebbe focalizzarsi sull’unificare la stabilità, l’efficienza e il processo, e in particolare in merito a quest’ultimo, si dovrebbe enfatizzare che una combinazione di tecniche di stampa compatibili rullo-a-rullo (roll-to-roll) (R2R) è probabilmente la strada verso celle solari polimeriche ottimali.
Hübler A. et al., in “Advanced Energy Materials” (2011), Vol. 1, pg.
1018-1022, descrivono la fabbricazione di celle solari a struttura inversa su carta con un’efficienza dell’1,31% usando una combinazione di stampa a rotocalco (gravure printing) e stampa flessografica (flexography printing).
Voigt M. M. et al., in “Solar Energy Materials Solar Cells” (2011), Vol.
95, pg. 731-734 e in “Solar Energy Materials Solar Cells” (2012), Vol. 105, pg.
77-85, descrivono la fabbricazione di dispositivi fotovoltaici organici a struttura inversa mediante stampa a rotocalco (gravure printing), su un substrato flessibile e l’influenza delle proprietà dell’inchiostro sulla qualità del film e le prestazioni del dispositivo, rispettivamente: va osservato che l’efficienza di conversione di potenza (PCE) è lo 0,6% e l’1,2%, rispettivamente.
È noto che le celle solari polimeriche a struttura inversa con strato tampone catodico di ossido di zinco mostrano una caratteristica curva correntetensione a forma di S come descritto, per esempio, in: Manor A. et al., “Solar Energy Materials & Solar Cells” (2012), Vol. 98, pg. 491-493; Tromholt T. et al., “Nanotechnology” (2011), Vol. 22, pg. 225401 (6 pp); Lilliedal M. R. et al., “Solar Energy Materials & Solar Cells” (2010), Vol. 94, pg. 2018-2031; Jouane Y. et al., “Journal of Materials Chemistry” (2012), Vol. 22, pg. 1606-1612. Questo comportamento è attribuito alla bassa conduttanza dell’ossido di zinco e alla scarsa estrazione di carica e implica una densità di corrente di corto-circuito inferiore (Jsc), una tensione di circuito aperto inferiore (Voc) e un fattore di riempimento ancora inferiore (FF). Post-trattamenti fisici sul dispositivo (ad esempio, irradiazione UV) sono suggeriti per superare questo problema e dunque ottenere un’efficienza di conversione di potenza (PCE) accettabile, ma questi introducono fasi aggiuntive indesiderate e costose nei processi di fabbricazione. Pertanto un semplice metodo per fabbricare dispositivi efficienti con inter-strati di ossido di zinco (ZnO) è altamente desiderabile.
È noto che celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa (o celle solari) con strato tampone catodico di ossido di zinco hanno generalmente un’efficienza di conversione di potenza inferiore (PCE) rispetto alle celle convenzionali con uno strato di estrazione di elettroni superiore. È noto, infatti, che fino al 30% dei legami atomici in nanoparticelle colloidali di ossido di zinco solitamente usate come materiale di estrazione di elettroni per detto strato tampone catodico di ossido di zinco sono legami penzolanti (dandling bonds) e questi difetti danno luogo a un centro di ricombinazione a densità elevata dando come risultato una bassa efficienza di conversione di potenza (PCE).
Chen S. et al., in “Advanced Energy Materials” (2012), Vol. 2, pg. 1333-1337, descrivono un processo per ottenere celle solari polimeriche a struttura inversa con una ricombinazione di interfaccia ridotta che porta a basse efficienze della stessa, attraverso un semplice trattamento con UV-ozono (trattamento UVO) del film a nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO NP) (vale a dire dello strato di estrazione di elettroni) immediatamente dopo la deposizione di detto film sul substrato di vetro rivestito con ITO. Si ritiene che il trattamento UVO sia in grado di passivare detti difetti, ottenendo così potenziamenti della densità di corrente di corto-circuito (Jsc) e dunque dell’efficienza di conversione di potenza (PCE).
La Richiedente ha affrontato il problema di trovare un processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) dotata di una buona efficienza di conversione di potenza (PCE) e, in particolare, che è in grado di mantenere detta efficienza di conversione di potenza (PCE) stabile nel tempo.
La Richiedente ha riscontrato che l’uso di uno strato tampone catodico ottenuto formando uno strato sullo strato di contatto elettronico (catodo) di una composizione comprendente almeno ossido di zinco e/o biossido di titanio o un loro precursore, almeno un solvente organico e almeno un polimero solubile in detto solvente organico e trattare al plasma detto strato formato su detto strato di contatto elettronico, consente di ottenere una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) che è dotata di una buona efficienza di conversione di potenza (PCE) e, in particolare, che è in grado di mantenere detta efficienza di conversione di potenza (PCE) stabile nel tempo.
Pertanto, è un oggetto della presente invenzione un processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) comprendente le seguenti fasi:
- fornire uno strato di contatto elettronico (catodo);
- depositare uno strato tampone catodico su detto strato di contatto elettronico;
- depositare uno strato fotoattivo comprendente almeno un polimero organico fotoattivo e almeno un composto organico accettore di elettroni su detto strato tampone catodico;
- depositare uno strato tampone anodico su detto strato fotoattivo;
- fornire uno strato di contatto di buca (anodo);
in cui la fase di depositare detto strato tampone catodico comprende:
- formare uno strato su detto strato di contatto elettronico di una composizione comprendente almeno ossido di zinco e/o biossido di titanio o un loro precursore, almeno un solvente organico e almeno un polimero solubile in detto solvente organico;
- trattare al plasma detto strato formato su detto strato di contatto elettronico in modo da formare lo strato tampone catodico.
Ai fini della presente descrizione e delle seguenti rivendicazioni, le definizioni degli intervalli numerici includono sempre gli estremi se non altrimenti specificato.
Ai fini della presente descrizione e delle seguenti rivendicazioni, l’espressione “solubile in detto solvente organico” indica che il polimero si dissolve ad una concentrazione da circa lo 0,1% in peso a circa il 50% in peso, preferibilmente da circa lo 0,1% in peso a circa il 5% in peso, in detto solvente organico, a temperatura ambiente (25 °C).
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto strato di contatto elettronico (catodo) può essere costituito da un materiale selezionato, per esempio, tra: ossido di indio-stagno (ITO), ossido di stagno drogato con fluoro (FTO), ossido di zinco drogato con alluminio (AZO), ossido di zinco drogato con ossido di gadolinio (GZO); o può essere costituito da griglie di materiale conduttore, detto materiale conduttore essendo preferibilmente selezionato, per esempio, tra argento (Ag), rame (Cu), grafite, grafene, e da un polimero conduttore trasparente, detto polimero conduttore trasparente essendo preferibilmente selezionato, per esempio, tra PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], polianilina (PANI); o può essere costituito da un inchiostro a base di nanofili di metallo, detto metallo essendo preferibilmente selezionato, per esempio, tra argento (Ag), rame (Cu). Ossido di indio-stagno (ITO) è preferito.
Detto strato di contatto elettronico (catodo) può essere ottenuto mediante tecniche note nella tecnica nota come, per esempio, deposizione assistita da fascio di elettroni (electron beam assisted deposition)), vaporizzazione catodica (sputtering). In alternativa, detto strato di contatto elettronico (catodo) può essere ottenuto attraverso la deposizione di detto polimero conduttore trasparente tramite rivestimento a rotazione (spin coating), o stampa a rotocalco (gravure printing), o stampa flessografica (flexographic printing), o rivestimento con filiera a fessura (slot die coating), preceduta da una deposizione di dette griglie di materiale conduttore tramite evaporazione, o serigrafica (screen-printing), o rivestimento a spruzzo (spray coating), o stampa flessografica (flexographic printing). In alternativa, detto strato di contatto elettronico (catodo) può essere ottenuto attraverso una deposizione di detto inchiostro a base di nanofili di metallo attraverso un rivestimento a rotazione (spin coating), o stampa a rotocalco (gravure printing), o stampa flessografica (flexographic printing), o rivestimento con filiera a fessura (slot die coating). La deposizione può avere luogo sullo strato di supporto selezionato tra quelli elencati di seguito.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto strato di contatto elettronico (catodo) può essere associato con uno strato di supporto che può essere costituito da un materiale trasparente rigido come, per esempio, vetro, o da un materiale flessibile come, per esempio, polietilene tereftalato (PET), polietilene naftalato (PEN), polietileneimmina (PI), policarbonato (PC), polipropilene (PP), poliimmide (PI), triacetil cellulosa (TAC), o loro copolimeri. Polietilene tereftalato (PET) è preferito.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto polimero organico fotoattivo può essere selezionato, per esempio, tra:
(a) politiofeni come, per esempio, poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare, poli(3-ottiltiofene), poli(3,4-etilenediossitiofene), o loro miscele;
(b) copolimeri alternati coniugati o statistici comprendenti:
- almeno un’unità di benzotriazolo (B) avente formula generale (Ia) o
(Ib):
in cui il gruppo R è selezionato tra gruppi alchile, gruppi arile, gruppi acile, gruppi tioacile, detti gruppi alchile, arile, acile e tioacile essendo opzionalmente sostituiti;
- almeno un’unità strutturale coniugata (A), in cui ciascuna unità (B) è collegata ad almeno un’unità (A) in una qualsiasi delle posizioni 4, 5, 6, o 7, preferibilmente nelle posizioni 4 o 7;
(c) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di benzotiadiazolo come, per esempio, PCDTBT {poli[N-9”-eptadecanil-2,7-carbazolo-alt-5,5-(4', 7'-di-2-tienil-2',1',3'-benzotiadiazolo]}, PCPDTBT {poli[2,6-(4,4-bis-(2-etilesil)-4H-ciclopenta [2,1-b; 3,4-b']-ditiofene)-alt-4,7-(2,1,3-benzotiadiazolo)]};
(d) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di tieno[3,4-b]pirazidina; (e) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di chinossalina;
(f) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità monomeriche sililate come, per esempio, copolimeri di 9,9-dialchil-9-silafluorene;
(g) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di tiofene condensato come, per esempio, copolimeri di tieno[3,4-b] tiofene e di benzo [1,2-b: 4,5-b'] ditiofene;
(h) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di benzotiadiazolo o naftotiadiazolo sostituite con almeno un atomo di fluoro e unità di tiofene sostituite con almeno un atomo di fluoro come, per esempio, PffBT4T-2OD {poli[(5,6-difluoro-2,1,3-benzotiadiazol-4,7-diil)-alt-(3,3'''-(2-ottildodecil)-2,2',5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]}, PBTff4T-2OD {poli[(2,1,3-benzotiadiazolo-4,7-diil)-alt-(4',3''-difluoro-3,3'''-(2-ottildodecil)-2,2';5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]}, PNT4T-2OD {poli(nafto[1,2-c:5,-c']bis [1,2,5] tiadiazolo-5,10-diil)-alt-(3,3'''-(2-ottildodecil)-2,2';5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)];
(i) copolimeri coniugati comprendenti unità di tieno[3,4-c]pirrolo-4,6-dione come<, >per esempio, PBDTTPD {poli[[5-(2-etilesil)-5,6-diidro-4,6-diosso-4H-tieno[3,4-c]pirrolo-1,3-diil][4,8-bis[(2-etilesil)ossi]benzo-[1,2-b:4,5-b']ditiofene-2,6-diil]};
(l) copolimeri coniugati comprendenti unità di tienotiofene come, per esempio, PTB7 {poli({4,8-bis[(2-etilesil)ossi]benzo[1,2-b:4,5-b'] ditiofene-2,6-diil}{3-fluoro-2-[(2-etilesil)carbonil]tieno [3,4-b]tiofenediile}};
(m) polimeri comprendenti un derivato di indacen-4-one avente formula generale (III), (IV) o (V):
in cui:
- W e W1, identici o diversi, preferibilmente identici, rappresentano un atomo di ossigeno; un atomo di zolfo; un gruppo N-R3 in cui R3 rappresenta un atomo di idrogeno, o è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10;
- Z e Y, identici o diversi, preferibilmente identici, rappresentano un atomo di azoto; o un gruppo C-R4 in cui R4 rappresenta un atomo di idrogeno, o è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, opzionalmente gruppi cicloalchile sostituiti, opzionalmente gruppi arile sostituiti, opzionalmente gruppi eteroarile sostituiti, gruppi alcossi C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, gruppi R5-O-[CH2-CH2-O]n- polietilenossile in cui R5 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, e n è un numero intero che varia da 1 a 4, gruppi -R6-OR7 in cui R6 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, e R7 rappresenta un atomo di idrogeno o è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, o è selezionato tra gruppi R5-[-OCH2-CH2–]n- polietilenossile in cui R5 ha gli stessi significati riportati sopra e n è un numero intero che varia da 1 a 4, gruppi -COR8 in cui R8 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; gruppi -COOR9 in cui R9 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; o rappresentano un gruppo -CHO, o un gruppo ciano (-CN);
- R1 e R2, identici o diversi, preferibilmente identici, sono selezionati tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; opzionalmente gruppi cicloalchile sostituiti; opzionalmente gruppi arile sostituiti; opzionalmente gruppi eteroarile sostituiti; gruppi alcossi C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; gruppi R5-O-[CH2-CH2-O]n- polietilenossile in cui R5 ha gli stessi significati riportati sopra e n è un numero intero che varia da 1 a 4; gruppi -R6-OR7 in cui R6 e R7 hanno gli stessi significati riportati sopra; gruppi -COR8 in cui R8 ha gli stessi significati come sopra; o gruppi -COOR9 in cui R9 ha gli stessi significati come sopra; or rappresentano un gruppo -CHO, o un gruppo ciano (-CN);
- D rappresenta un gruppo donatore di elettroni;
- A rappresenta un gruppo accettore di elettroni;
- n è un numero intero che varia da 10 a 500, preferibilmente che varia da 20 a 300,
o loro miscele.
Più dettagli sui copolimeri alternati coniugati o statistici (b) comprendenti almeno un’unità di benzotriazolo (B) e almeno un’unità strutturale coniugata (A) e sul processo per la loro preparazione si possono trovare, per esempio, nella Domanda di brevetto internazionale WO 2010/046114 a nome della Richiedente.
Più dettagli su copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di benzotiadiazolo (c), copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di tieno[3,4-b]pirazidina (d), copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di chinossalina (e), copolimeri alternati coniugati comprendenti unità monomeriche sililate (f), copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di tiofene condensato (g), si possono trovare, per esempio, in Chen J. et al., “Accounts of Chemical Research” (2009), Vol. 42, No. 11, pg. 1709-1718; Po’ R. et al., “Macromolecules” (2015), Vol. 48(3), pg. 453-461.
Più dettagli sui copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di benzotiadiazolo o naftotiadiazolo sostituite con almeno un atomo di fluoro e unità di tiofene sostituite con almeno un atomo di fluoro (h) si possono trovare, per esempio, in Liu Y. et al., “Nature Communications” (2014), Vol. 5, Articolo n. 5293 (DOI:10.1038/ncomms6293).
Più dettagli sui polimeri coniugati comprendenti unità di tieno[3,4-c]pirrolo-4,6-dione (i) si possono trovare, per esempio, in Pan H. et al., “Chinese Chemical Letters” (2016), Vol. 27, Issue 8, pg. 1277-1282.
Più dettagli sui polimeri coniugati comprendenti unità di tienotiofene (I) si possono trovare, per esempio, in Liang Y. et al., “Journal of the American Chemical Society” (2009), Vol. 131(22), pg. 7792-7799; Liang Y. et al., “Accounts of Chemical Research” (2010), Vol. 43(9), pg. 1227-1236.
Più dettagli sui polimeri comprendenti un derivato di indacen-4-one (q) si possono trovare, per esempio, nella domanda di brevetto internazionale WO 2016/180988 a nome della Richiedente.
Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, detto polimero organico fotoattivo può essere selezionato, per esempio, tra: PffBT4T-2OD {poli[(5,6-difluoro-2,1,3-benzotiadiazol-4,7-diil)-alt-(3,3'''-(2-ottil-dodecil)-2,2',5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]}, PBDTTPD {{poli[[5-(2-etilesil)-5,6-diidro-4,6-diosso-4H-tieno[3,4-c]pirrolo-1,3-diil][4,8-bis[(2-etilesil)ossi]benzo[1,2-b:4,5-b']ditiofene-2,6-diil]}, PTB7 {poli({4,8-bis[(2-etilesil)osso]benzo[1,2-b:4,5-b′]ditiofene-2,6-diil}{3-fluoro-2-[(2-etilesil)carbonil]tieno[3,4-b]tiofenediil})}, o loro miscele. Poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare è preferito.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto composto organico accettore di elettroni può essere selezionato, per esempio, tra: derivati del fullerene come, per esempio, metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico (PC61BM), metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C71-butirrico (PC71BM), bis-addotto indene-C60 (ICBA), bis(1-[3-(metossicarbonil)propil]-1-fenil)-[6,6]C62 (Bis-PCBM), o loro miscele. Metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico (PC61BM) è preferito.
Secondo un’ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto composto organico accettore di elettroni può essere selezionato, per esempio, tra: composti non-fullerenici, opzionalmente polimerici, come, per esempio, composti a base di perilene-diimmidi o naftalenediimmidi e anelli aromatici fusi; indacenotiofene con gruppi terminali elettronpoveri; composti aventi un nucleo aromatico in grado di ruotare simmetricamente come, per esempio, derivati di corannulene o truxenone; o loro miscele. 3,9-Bis{2-metilene-[3-(1,1-dicianometilene)-indanone]}-5,5,11,11-tetrakis(4-esilfenil)-ditieno[2,3-d:2',3'-d']-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']-ditiofene, poli {[N,N'-bis (2-ottildodecil)-1,4,5,8-naftalenediimide-2,6-diil]-alt-5,5'-(2,2'-bitiofene)}, sono preferiti.
Più dettagli su detti composti non-fullerenici si possono trovare, per esempio, in Nielsen C. B. et al., “Accounts of Chemical Research” (2015), Vol.
48, pg. 2803-2812; Zhan C. et al., “RSC Advances” (2015), Vol. 5, pg. 9300293026.
Detto strato fotoattivo può essere ottenuto depositando su detto strato tampone catodico una soluzione contenente almeno un polimero organico fotoattivo e almeno un composto organico accettore di elettroni, selezionato tra quelli menzionati sopra, usando tecniche di deposizione appropriate come, per esempio, rivestimento a rotazione (spin-coating), rivestimento a spruzzo (spraycoating), stampa a getto d’inchiostro (ink-jet printing), stampa a rotocalco (gravure printing), rivestimento con filiera a fessura (slot die coating), rivestimento con filiera a fessura, serigrafia (screen printing).
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto strato tampone anodico può essere selezionato, per esempio, tra: PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], polianilina (PANI), o loro miscele. PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato] è preferito.
Dispersioni o soluzioni di PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato] che possono essere vantaggiosamente usate per i fini della presente invenzione e che sono attualmente disponibili sul mercato sono i prodotti Clevios<TM >della Heraeus, Orgacon<TM >della Agfa.
Secondo un’ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto strato tampone anodico può essere selezionato, per esempio da un materiale di trasporto di buche ottenuto attraverso un processo comprendente: (a) far reagire almeno un eteropoliacido contenente almeno un metallo di transizione appartenente al gruppo 5 o 6 della Tavola Periodica degli Elementi come, per esempio, acido fosfomolibdico idrato {H3[P(MoO3)12O4]·nH2O}, acido fosfomolibdico {H3[P(MoO3)12O4]} in soluzione alcolica, acido silicotungstico idrato {H4[Si(WO3)12O4]·nH2O}, o loro miscele; con (b) una quantità equivalente di almeno un sale o un complesso di un metallo di transizione appartenente al gruppo 5 o 6 della Tavola Periodica degli Elementi con un anione organico, o con un legante organico come, per esempio, molibdeno(VI) biossido bis(acetilacetonato) (Cas N. 17524-05-9), vanadio(V) ossitriisopropossido (Cas N. 5588-84-1), bis (acetilacetonato) ossovanadio (IV) (Cas N. 3153-26-2), o loro miscele; in presenza di almeno un solvente organico selezionato tra alcoli, chetoni, esteri, preferibilmente tra alcoli come, per esempio, iso-propanolo, n-butanolo.
Ulteriori dettagli in merito a detti materiali di trasporto di buche si possono trovare, per esempio nella domanda di brevetto internazionale WO 2018/122707, nonché nella domanda di brevetto italiana MI2017000020775, a nome della Richiedente, entrambe incluse nella presente come riferimento.
Al fine di migliorare la deposizione e le proprietà di detto strato tampone anodico, uno o più additivi possono essere aggiunti a dette dispersioni o soluzioni come, per esempio: solventi polari come, per esempio, alcoli (per esempio, metanolo, etanolo, propanolo), dimetilsolfossido, o loro miscele; tensioattivi anionici come, per esempio, carbossilati, α-olefine solfonate, alchilbenzene sulfonati, alchil sulfonati, esteri di alchil eteri sulfonati, trietanolammina alchil sulfonato, o loro miscele; tensioattivi cationici come, per esempio, sali di alchiltrimetilammonio, cloruri di dialchildimetilammonio, cloruri di alchil-piridina, o loro miscele; tensioattivi anfolitici come, per esempio, alchil carbossibetaina, o loro miscele; tensioattivi non ionici come, per esempio, diatanolammidi carbossiliche, poliossietilene alchil eteri, poliossietilene alchil fenil eteri, o loro miscele; composti polari (per esempio, imidazolo), o loro miscele; o loro miscele. Più dettagli sull’aggiunta di detti additivi si possono trovare, per esempio, in: Synooka O. et al., “ACS Applied Materials & Interfaces” (2014), Vol. 6(14), pg. 11068-11081; Fang G. et al., “Macromolecular Chemistry and Physics” (2011), Vol. 12, Issue 17, pg. 1846-1851.
Detto strato tampone anodico può essere ottenuto depositando il PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], o polianilina (PANI), sotto forma di una dispersione o soluzione, sullo strato fotoattivo attraverso tecniche di deposizione note nella tecnica precedente come, per esempio, evaporazione sotto vuoto (vacuum evaporation), rivestimento a rotazione (spin coating), colata a gocciolamento (drop casting), colata a lama distributrice (doctor blade casting), rivestimento con filiera a fessura (slot die coating), stampa a rotocalco (gravure printing), stampa flessografica (flexographic printing), rivestimento a lama su bordo (knife-over-edge-coating), rivestimento a spruzzo (spray-coating), serigrafia (screen-printing).
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto strato di contatto di buca (anodo) può essere costituito da un metallo, detto metallo essendo preferibilmente selezionato, per esempio, tra argento (Ag), oro (Au), alluminio (Al); o può essere costituito da griglie di materiale conduttore, detto materiale conduttore essendo preferibilmente selezionato, per esempio, tra argento (Ag), rame (Cu), grafite, grafene, e da un polimero conduttore trasparente, detto polimero conduttore trasparente essendo preferibilmente selezionato tra PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], polianilina (PANI); o può essere costituito da un inchiostro a base di nanofili di metallo, detto metallo essendo preferibilmente selezionato, per esempio, tra argento (Ag), rame (Cu). Argento (Ar) è preferito.
Detto strato di contatto di buca (anodo) può essere ottenuto depositando detto metallo su detto strato tampone anodico attraverso tecniche di deposizione note nella tecnica anteriore come, per esempio, evaporazione sotto vuoto (vacuum evaporation), stampa flessografica (flexographic printing), rivestimento a lama su bordo (knife-over-edge-coating), rivestimento a spruzzo (spraycoating), serigrafia (screen-printing). In alternativa, detto strato di contatto di buca (anodo) può essere ottenuto attraverso deposizione su detto strato tampone anodico di detto polimero conduttore trasparente attraverso rivestimento a rotazione (spin coating), o stampa a rotocalco (gravure printing), o stampa flessografica (flexographic printing), o rivestimento con filiera a fessura (slot die coating), con una conseguente deposizione di dette griglie di materiale conduttore tramite evaporazione, o serigrafia (screen-printing), o rivestimento a spruzzo (spray-coating), o stampa flessografica (flexographic printing). In alternativa, detto strato di contatto di buca (anodo) può essere ottenuto attraverso una deposizione su detto strato tampone anodico di detto inchiostro a base di nanofili di metallo attraverso un rivestimento a rotazione (spin coating), o stampa a rotocalco (gravure printing), o stampa flessografica (flexographic printing), o rivestimento con filiera a fessura (slot die coating).
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto precursore di ossido di zinco può essere selezionato, per esempio, tra sali di zinco e complessi di zinco come, per esempio: acetato di zinco, formiato di zinco, acetilacetonato di zinco, alcolati di zinco (per esempio, metossido, etossido, propossido, iso-propossido, butossido), carbammato di zinco, bis(alchilammide/i di zinco, dialchili o diarili di zinco (per esempio, dietilzinco, difenilzinco), o loro miscele.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto precursore di ossido di titanio può essere selezionato, per esempio, tra sali di titanio e complessi di titanio come, per esempio: acetato di titanio, formiato di titanio, acetilacetonato di titanio, alcolati di titanio (per esempio, metossido, etossido, propossido, iso-propossido, butossido), carbammato di titanio, bis(alchilammide/i di titanio, dialchili o diarili di titanio (come dietiltitanio, difeniltitanio), o loro miscele.
Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, detto almeno un ossido di zinco è sotto forma di nanoparticelle colloidali. Preferibilmente, le nanoparticelle di ossido di zinco colloidali hanno una dimensione media delle particelle che varia da 5 nm a 50 nm, preferibilmente che varia da 10 nm a 40 nm.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la quantità di detto ossido di zinco e/o biossido di titanio o un loro precursore, in detta composizione varia dall’1% in peso al 30% in peso, preferibilmente varia dal 2% in peso al 10% in peso, rispetto al peso totale della composizione.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto almeno un solvente organico può essere selezionato, per esempio, tra: alcoli come, per esempio, metanolo, etanolo, propanolo, iso-propanolo, butanolo, o loro miscele; solventi aromatici come, per esempio, toluene, o-xilene, mxilene, p-xilene, o loro miscele; solventi alifatici come, per esempio, esano, eptano, o loro miscele; solventi eteroaromatici come, per esempio, tetraidrofurano, o loro miscele; solventi eterociclici come, per esempio, diossano, o loro miscele; solventi ossigenati come, per esempio, dietil etere, dimetossietano, o loro miscele; solventi polari come, per esempio, acetonitrile, N,N-dimetilformammide, N,N-dimetilacetammide, o loro miscele. Gli alcoli sono preferiti ed etanolo è particolarmente preferito.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto almeno un polimero solubile in detto solvente organico può essere selezionato, per esempio, tra: poli(vinillattami) come, per esempio, poli(N-vinilpirrolidone) (PVP), poli(N-vinilcaprolattame), poli(N-vinilbutirrolattame), o loro miscele; poli(N-acilimmine come, per esempio, poli(N-acetilimmina), poli(N-propanoilimmina), o loro miscele; poli(acrilammidi) N,N-dialchile sostituite come, per esempio, poli(N,N-dimetilacrilammide), poli(N,N-dietilacrilammide), o loro miscele; poli[idrossialchil(met)acrilati come, per esempio, poli(2-idrossetilmetacrilato), o loro miscele; poli(vinilpiridine) come, per esempio, poli(2-vinilpiridina), poli(4-vinilpiridina), o loro miscele; poli(alchilglicoli) come, per esempio, poli(etilenglicole), poli(propilenglicole), o loro miscele; o loro miscele. Poli(N-vinilpirrolidone) (PVP) è preferito.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la quantità di detto polimero in detta composizione varia dallo 0,02% in peso al 10% in peso, preferibilmente varia dallo 0,05% in peso al 2% in peso, rispetto al peso totale della composizione.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto trattamento al plasma può essere condotto in presenza di un gas inorganico come, per esempio, argon (Ar), elio (He), azoto (N2), ossigeno (O2), o loro miscele. Una miscela di argon (Ar) e azoto (N2) è preferita.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto trattamento al plasma può essere condotto sotto una potenza di scarica che varia da 10 W a 1000 W, preferibilmente che varia da 100 W a 500 W.
Il trattamento al plasma può essere condotto in un apparecchio di generazione di plasma noto nell'arte. Per esempio, il trattamento al plasma può essere condotto in un apparecchio di generazione di plasma di tipo ad elettrodo interno. Tuttavia, un apparecchio di tipo ad elettrodo esterno può essere usato, se necessario. Un accoppiamento capacitivo come, per esempio, un forno a bobina o un accoppiamento induttivo possono essere usati. La forma degli elettrodi non è specificamente limitata. Dunque, gli elettrodi possono avere varie forme, come, per esempio, una forma simile a una piastra piatta, simile a un anello, simile a una barra, simile a un cilindro. La superficie degli elettrodi è preferibilmente dotata di un rivestimento come, per esempio, un rivestimento in smalto, un rivestimento in vetro, un rivestimento in ceramica. Inoltre, una parete di metallo interna elettricamente messa a terra dell’apparecchio di trattamento può essere usata come uno degli elettrodi.
Preferibilmente, il processo secondo la presente invenzione viene condotto in modo continuo attraverso una stampa rullo-a-rullo (roll-to-roll) (R2R) usando, in particolare, stampa a rotocalco (gravure printing) e una tecnica di deposizione di serigrafia rotativa (rotatory screen-printing). Ulteriori dettagli circa detta stampa rullo-a-rullo (roll-to-roll) (R2R) si possono trovare, per esempio, in Välimäki M. et al., “Nanoscale” (2015), Vol. 7, pg.9570-9580.
Come menzionato sopra, la presente invenzione si riferisce inoltre ad una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) ottenuta con il processo riportato sopra.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, nella cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo la presente invenzione:
- lo strato di contatto elettronico (catodo) può avere uno spessore che varia da 50 nm a 100 nm, preferibilmente che varia da 80 nm a 130 nm;
- lo strato tampone catodico può avere uno spessore che varia da 10 nm a 100 nm, preferibilmente che varia da 20 nm a 60 nm;
- lo strato fotoattivo può avere uno spessore che varia da 50 nm a 250 nm, preferibilmente che varia da 100 nm a 200 nm;
- lo strato tampone anodico può avere uno spessore che varia da 200 nm a 2000 nm, preferibilmente che varia da 500 nm a 1500 nm;
- lo strato di contatto di buca (anodo) può avere uno spessore che varia da 5000 nm a 15000 nm, preferibilmente che varia da 8000 nm a 12000 nm. La presente invenzione sarà ora illustrata in maggiore dettaglio attraverso una forma di realizzazione facendo riferimento alla Figura 1 fornita di seguito che rappresenta una vista in sezione trasversale di una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alla Figura 1, la cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) (1) comprende:
- un supporto trasparente (7), per esempio un polietilene tereftalato (PET); - uno strato di contatto elettronico (catodo) (2), per esempio un catodo di ossido di indio-stagno (ITO);
- uno strato tampone catodico (3), comprendente, per esempio, una composizione comprendente nanoparticelle di ossido di zinco colloidali, etanolo e poli(N-vinilpirrolidone) (PVP) ottenuto attraverso una stampa a rotocalco rullo-a-rullo (roll-to-roll) (R2R) e sottoposto a un trattamento al plasma;
- uno strato di materiale fotoattivo (4) comprendente almeno un polimero organico fotoattivo, per esempio, poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare e almeno un fullerene non funzionalizzato, per esempio, metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico (PC61BM) ottenuto attraverso stampa a rotocalco rullo-a-rullo (roll-to-roll) (R2R);
- uno strato tampone anodico (5), comprendente, per esempio, PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato] ottenuto attraverso serigrafia rotativa rullo-a-rullo (R2R) (roll-to-roll rotary screen printing); - uno strato di contatto di buca (anodo) (6), per esempio un anodo di argento (Ag), ottenuto attraverso serigrafia rotativa rullo-a-rullo (R2R) (roll-to-roll rotary screen printing).
Al fine di comprendere meglio la presente invenzione e metterla in pratica, di seguito vi sono alcuni esempi illustrativi e dunque non limitativi di questa. ESEMPIO 1 (invenzione)
Cella solare con strato tampone catodico comprendente ossido di zinco e PVP trattata al plasma
Un dispositivo a base polimerica è stato preparato sopra ad un substrato di PET (polietilenetereftalato) rivestito con ITO (ossido di indio-stagno) (Solutia/Eastman) (resistività superficiale uguale a 40 /sq - 60 /sq come descritto in Välimäki M. et al. riportato sopra). Gli spessori di PET e ITO erano uguali a 125 µm e 0,125 µm, rispettivamente. Come prima fase del processo, l’ITO è stato configurato con una pasta Isishape HiperEtch 09S Tipo 40 (Merck) come un’immagine negativa nel motivo desiderato. È stata eseguita una serigrafia rotativa (rotary screen printing) R2R con una velocità di stampa di 1,1 m/min.
Dopo la stampa, il film stampato ha continuato direttamente nelle unità di essiccazione con aria calda R2R impostate a una temperatura di 140 °C per 218 secondi. La pasta è stata rimossa mediante lavaggio in bagni di acqua e 2-propanolo. Dopo la configurazione, la superficie è stata lavata ultrasonicamente ed essiccata nel processo R2R.
Il substrato così trattato era pronto per la deposizione dello strato tampone catodico. A tal fine, a 500 g di una sospensione di nanoparticelle di ossido di zinco colloidali in etanolo (Nanoparticelle di ZnO, 5% in peso, 15 nm) (Avantana - Svizzera), sono stati addizionati 0,51 g di poli(N-vinilpirrolidone) (PVP) (Aldrich): il tutto è stato mantenuto, sotto agitazione, a temperatura ambiente (25°C), per tutta la notte, ottenendo una sospensione omogenea che è stata mantenuta in un bagno ad ultrasuoni per 10 minuti prima della stampa. Successivamente, la sospensione ottenuta è stata depositata attraverso stampa a rotocalco (gravure printing) R2R sul substrato, operando ad una velocità uguale a 8 m/min, ad una “nip pressure” uguale a 1 bar - 1,5 bar. Il cilindro di stampa contiene incisioni con una densità di linea uguale a 120 linee/cm. Immediatamente dopo la deposizione dello strato tampone catodico, tutto è stato posizionato in un’unità di plasma in linea ed è stato sottoposto a un trattamento al plasma. Il trattamento al plasma è stato condotto per lo strato tampone catodico stampato ed essiccato nella linea R2R ad una velocità di 2 m/min, usando una miscela di N2/Ar (1/3, v/v) e una potenza di scarica di 200 W a pressione atmosferica: poiché il processo al plasma R2R non viene condotto sotto vuoto e l’unità di plasma è aperta all’aria, è sempre presente anche una quantità (sconosciuta) di ossigeno, che può avere un effetto sul processo al plasma.
Lo strato tampone catodico così ottenuto aveva uno spessore uguale a 25 nm - 50 nm.
Una soluzione di poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare (Rieke Metals) e metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico (PC61BM) (purezza 99,5% -Nano-C), 1:0,63 (w:w) in 1,2-diclorobenzene è stata preparata con una concentrazione totale di P3HT uguale a 0,13 g/ml: detta soluzione è stata lasciata, sotto agitazione, a 45°C, per tutta la notte: successivamente la soluzione è stata lasciata raffreddare a temperatura ambiente (25°C). Lo strato fotoattivo è stato depositato, a partire dalla soluzione così ottenuta, attraverso stampa a rotocalco (gravure printing) R2R, operandoad una velocità uguale a 8 m/min e a una “nip pressure” uguale a 1 bar - 1,5 bar. Il cilindro di stampa contiene incisioni con una densità di linea uguale a 120 linee/cm. Lo spessore dello strato fotoattivo era uguale a 175 nm. Subito dopo la stampa, lo strato di (P3HT):(PC61BM) è stato essiccato a 120°C, per 30 secondi, in un forno, all’aria ambiente.
Lo strato tampone anodico è stato depositato sullo strato fotoattivo così ottenuto, a partire da una sospensione altamente viscosa comprendente PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato] (Orgacon<TM >EL-P 5015 - Agfa) con una concentrazione di PEDOT:PSS uguale al 5% in peso, attraverso serigrafia rotativa (rotary screen printing) R2R eseguita ad una velocità di stampa di 2 m/min: subito dopo la deposizione dello strato tampone anodico, il dispositivo è stato essiccato, a 130°C, per 2 minuti, in un forno, all'aria ambiente. Lo spessore dello strato tampone anodico era uguale a 1000 nm.
Lo strato di contatto di buca (anodo) d’argento (Ag) è stato depositato su detto strato tampone anodico, a partire dall’argento del film spesso polimerico termoplastico (XPVS-670 - PPG Industrial Coatings) attraverso serigrafia rotativa (rotary screen printing) R2R usando un vaglio di 275 L (maglie/pollice) (RVS) della Gallus, eseguita a una velocità di stampa di 2 m/min: subito dopo la deposizione dello strato di contatto di buca (anodo), il dispositivo è stato essiccato, a 130°C, per 2 minuti, in un forno, all'aria ambiente. Lo spessore dello strato di contatto di buca (anodo) era uguale a 10000 nm e l’area attiva del dispositivo variava da 19 cm<2>.
Il dispositivo ottenuto è stato incapsulato all’interno di una scatola per guanti in azoto usando un laminatore che attiva l’adesivo sensibile alla pressione. I materiali di incapsulazione usati erano: (i) un adesivo sensibile alla pressione (EL-92734 della Adhesives Research) e (ii) un film di barriera flessibile di blocco degli UV (ATCJ della Amcor, lunghezze d’onda inferiori a 360 nm sono bloccate), usando un nastro di rame per realizzare i contatti.
Gli spessori sono stati misurati con un profilometro Dektak 150 (Veeco Instruments Inc.).
La caratterizzazione elettrica del dispositivo ottenuto è stata eseguita in detta scatola per guanti a temperatura ambiente (25°C). Le curve correntetensione (I-V) sono state acquisite con un multimetro Keithley<® >2600A collegato a un PC per la raccolta dati. La fotocorrente è stata misurata esponendo il dispositivo alla luce di un simulatore solare Solartest 1200 (Atlas), in grado di fornire una radiazione AM di 1,5 G con un’intensità di 100 mW/cm<2 >(1 sole). L’efficienza di conversione di potenza ottenuta (PCE) è riportata nella Tabella 1, misurata usando una cella solare di riferimento calibrata (cella solare di riferimento di Si) filtrata con un filtro KG5.
Inoltre il dispositivo ottenuto è stato sottoposto a un test di invecchiamento accelerato in una camera di alterazione (weathering chamber) Atlas XXL+ e caratterizzato frequentemente elettricamente per 7000 ore (misurazione offline, AM 1,5). L’intervallo di tensione per le misurazioni era da -1 V a 14 V. Le condizioni di invecchiamento erano 65°C e il 50% di umidità relativa (R.H.), sotto luce solare costante ad un livello di irraggiamento di esposizione di 42 W/m<2 >(300 nm - 400 nm), secondo il protocollo ISOS-L-3 descritto in Roesch R.at al., “Advanced Energy Materials” (2015), Vol. 5, 1501407.
La fotocorrente è stata misurata offline da -1 V a 14 V come riportato sopra fino a 7000 ore: l’efficienza di conversione di potenza ottenuta (PCE) è riportata nella Tabella 1.
ESEMPIO 2 (comparativo)
Cella solare con strato tampone catodico comprendente ossido di zinco trattato al plasma
Un dispositivo a base polimerica è stato preparato operando secondo l’Esempio 1, l’unica differenza essendo lo strato tampone catodico che è costituito da una sospensione di nanoparticelle di ossido di zinco colloidali in etanolo (Nanoparticelle di ZnO, 5% in peso, 15 nm) (Avantama) senza l’addizione di poli(N-vinilpirrolidone) (PVP).
Il dispositivo ottenuto è stato sottoposto alle caratterizzazioni riportate nell’Esempio 1: l’efficienza di conversione di potenza ottenuta (PCE) è riportata nella Tabella 1.
ESEMPIO 3 (comparativo)
Cella solare con strato tampone catodico comprendente ossido di zinco e PVP Un dispositivo a base polimerica è stato preparato operando secondo l’Esempio 1, l’unica differenza essendo che lo strato tampone catodico non è sottoposto a un trattamento al plasma.
Il dispositivo ottenuto è stato sottoposto alle caratterizzazioni riportate nell’Esempio 1: l’efficienza di conversione di potenza ottenuta (PCE) è riportata nella Tabella 1.
ESEMPIO 4 (comparativo)
Cella solare con tampone catodico comprendente ossido di zinco
Un dispositivo a base polimerica è stato preparato operando secondo l’Esempio 1, l’unica differenza essendo lo strato tampone catodico che è costituito da una sospensione di nanoparticelle di ossido di zinco colloidali in etanolo (Nanoparticelle di ZnO, 5% in peso, 15 nm) (Nanograde) e non è sottoposto a un trattamento al plasma.
Il dispositivo ottenuto è stato sottoposto alle caratterizzazioni riportate nell’Esempio 1: l’efficienza di conversione di potenza ottenuta (PCE) è riportata nella Tabella 1.
I dati riportati nella Tabella 1 rappresentano i valori medi ottenuti dalla caratterizzazione di tre dispositivi per ciascun esempio. Inoltre, i dati riportati nella Tabella 1 sono stati ottenuti normalizzando, per ciascun esempio, tutti i dati prendendo come riferimento l’efficienza di conversione di potenza (PCE) misurata appena dopo aver esposto il dispositivo a un’immersione di luce, vale a dire, esponendo il dispositivo alla luce di un simulatore solare Solartest 1200 (Atlas), in grado di fornire una radiazione AM di 1,5 G con un’intensità di 100 mW/cm<2 >(1 sole), per 62 minuti.
Tabella 1
<(1)>: PVP: poli(-N-vinilpirrolidone);
<(2)>: ore di test di invecchiamento accelerato in corrispondenza del quale l’efficienza di conversione di potenza (PCE) era il 50% del valore di partenza;
<(3)>: PCE è l’efficienza di conversione di potenza (PCE) del dispositivo calcolata secondo la s eguente formula:
in cui il FF (fattore di riempimento) è calcolato secondo la seguente formula:
in cui VMPP e JMPP sono tensione di corrente e densità di corrente corrispondenti al punto di massima potenza, rispettivamente, VOC è la tensione di circuito aperto e JSC è la densità di fotocorrente di cortocircuito e Pin è l’intensità della luce incidente sul dispositivo.
I dati riportati nella Tabella 1 mostrano chiaramente che la cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo la presente invenzione è dotata di una buona efficienza di conversione di potenza (PCE) e, in particolare, è in grado di mantenere detta efficienza di conversione di potenza (PCE) stabile nel tempo.
Claims (18)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) comprendente le seguenti fasi: - fornire uno strato di contatto elettronico (catodo); - depositare uno strato tampone catodico su detto strato di contatto elettronico; - depositare uno strato fotoattivo comprendente almeno un polimero organico fotoattivo e almeno un composto accettore di elettroni organico su detto strato tampone catodico; - depositare uno strato tampone anodico su detto strato fotoattivo; - fornire uno strato di contatto di buca (anodo); in cui la fase di depositare detto strato tampone catodico comprende: - formare uno strato su detto strato di contatto elettronico di una composizione comprendente almeno ossido di zinco e/o biossido di titanio o un loro precursore, almeno un solvente organico e almeno un polimero solubile in detto solvente organico; - trattare al plasma detto strato formato su detto strato di contatto elettronico in modo da formare lo strato tampone catodico.
- 2. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato di contatto elettronico (catodo) è costituito da un materiale selezionato tra: ossido di indio-stagno (ITO), ossido di stagno drogato con fluoro (FTO), ossido di zinco drogato con alluminio (AZO), ossido di zinco drogato con ossido di gadolinio (GZO); o è costituito da griglie di materiale conduttore, detto materiale conduttore essendo preferibilmente selezionato tra argento (Ag), rame (Cu), grafite, grafene, e da un polimero conduttore trasparente, detto polimero conduttore trasparente essendo preferibilmente selezionato tra PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], polianilina (PANI); o è costituito da un inchiostro a base di nanofili di metallo, detto metallo essendo preferibilmente selezionato tra argento (Ag), rame (Cu); preferibilmente è costituito da ossido di indio-stagno (ITO).
- 3. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto strato di contatto elettronico (catodo) è associato a uno strato di supporto che è costituito da un materiale trasparente rigido come vetro, o un materiale flessibile come polietilene tereftalato (PET), polietilene naftalato (PEN), polietileneimmina (PI), policarbonato (PC), polipropilene (PP), poliimmide (PI), triacetil cellulosa (TAC), o loro copolimeri; preferibilmente è costituito da polietilene tereftalato (PET).
- 4. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto polimero organico fotoattivo è selezionato tra: (a) politiofeni come poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare, poli(3-ottiltiofene), poli(3,4-etilenediossitiofene), o loro miscele; (b) copolimeri alternati coniugati o statistici comprendenti: - almeno un’unità di benzotriazolo (B) avente formula generale (Ia) o (Ib):in cui il gruppo R è selezionato tra gruppi alchile, gruppi arile, gruppi acile, gruppi tioacile, detti gruppi alchile, arile, acile e tioacile essendo opzionalmente sostituiti; - almeno un’unità strutturale coniugata (A), in cui ciascuna unità (B) è collegata ad almeno un’unità (A) in una qualsiasi delle posizioni 4, 5, 6, o 7, preferibilmente nelle posizioni 4 o 7; (c) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di benzotiadiazolo come PCDTBT {poli[N-9”-eptadecanil-2,7-carbazolo-alt-5,5-(4', 7'-di-2-tienil-2',1',3'-benzotiadiazolo]}, PCPDTBT {poli[2,6-(4,4-bis-(2-etilesil)-4H-ciclopenta [2,1-b; 3,4-b']-ditiofene)-alt-4,7-(2,1,3-benzotiadiazolo)]}; (d) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di tieno[3,4-b]pirazidina; (e) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di chinossalina; (f) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità monomeriche sililate come copolimeri di 9,9-dialchil-9-silafluorene; (g) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di tiofene condensato come, per esempio, copolimeri di tieno[3,4-b] tiofene e di benzo [1,2-b: 4,5-b'] ditiofene; (h) copolimeri alternati coniugati comprendenti unità di benzotiadiazolo o naftotiadiazolo sostituite con almeno un atomo di fluoro e unità di tiofene sostituite con almeno un atomo di fluoro come, per esempio, PffBT4T-2OD {poli[(5,6-difluoro-2,1,3-benzotiadiazol-4,7-diil)-alt-(3,3'''-(2-ottildodecil)-2,2',5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]}, PBTff4T-2OD {poli[(2,1,3-benzotiadiazolo-4,7-diil)-alt-(4',3''-difluoro-3,3'''-(2-ottildodecil)-2,2';5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]}, PNT4T-2OD {poli(nafto[1,2-c:5,-c']bis [1,2,5] tiadiazolo-5,10-diil)-alt-(3,3'''-(2-ottildodecil)-2,2';5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]; (i) copolimeri coniugati comprendenti unità di tieno[3,4-c]pirrolo-4,6-dione come<, >per esempio, PBDTTPD {poli[[5-(2-etilesil)-5,6-diidro-4,6-diosso-4H-tieno[3,4-c]pirrolo-1,3-diil][4,8-bis[(2-etilesil)ossi]benzo-[1,2-b:4,5-b']ditiofene-2,6-diil]}; (l) copolimeri coniugati comprendenti unità di tienotiofene come<, >per esempio, PTB7 {poli({4,8-bis[(2-etilesil)ossi]benzo[1,2-b:4,5-b'] ditiofene-2,6-diil}{3-fluoro-2-[(2-etilesil)carbonil]tieno [3,4-b]tiofenediile}}; (m) polimeri comprendenti un derivato di indacen-4-one avente formula generale (III), (IV) o (V):in cui: - W e W1, identici o diversi, preferibilmente identici, rappresentano un atomo di ossigeno; un atomo di zolfo; un gruppo N-R3 in cui R3 rappresenta un atomo di idrogeno, o è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; - Z e Y, identici o diversi, preferibilmente identici, rappresentano un atomo di azoto; o un gruppo C-R4 in cui R4 rappresenta un atomo di idrogeno, o è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, opzionalmente gruppi cicloalchile sostituiti, opzionalmente gruppi arile sostituiti, opzionalmente gruppi eteroarile sostituiti, gruppi alcossi C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, gruppi R5-O-[CH2-CH2-O]n- polietilenossile in cui R5 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, e n è un numero intero che varia da 1 a 4, gruppi -R6-OR7 in cui R6 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, e R7 rappresenta un atomo di idrogeno o è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10, o è selezionato tra gruppi R5-[-OCH2-CH2–]n- polietilenossile in cui R5 ha gli stessi significati riportati sopra e n è un numero intero che varia da 1 a 4, gruppi -COR8 in cui R8 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; gruppi -COOR9 in cui R9 è selezionato tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; o rappresentano un gruppo -CHO, o un gruppo ciano (-CN); - R1 e R2, identici o diversi, preferibilmente identici, sono selezionati tra gruppi alchile C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; opzionalmente gruppi cicloalchile sostituiti; opzionalmente gruppi arile sostituiti; opzionalmente gruppi eteroarile sostituiti; gruppi alcossi C1-C20 lineari o ramificati, preferibilmente C2-C10; gruppi R5-O-[CH2-CH2-O]n- polietilenossile in cui R5 ha gli stessi significati riportati sopra e n è un numero intero che varia da 1 a 4; gruppi -R6-OR7 in cui R6 e R7 hanno gli stessi significati riportati sopra; gruppi -COR8 in cui R8 ha gli stessi significati come sopra; o gruppi -COOR9 in cui R9 ha gli stessi significati come sopra; or rappresentano un gruppo -CHO, o un gruppo ciano (-CN); - D rappresenta un gruppo donatore di elettroni; - A rappresenta un gruppo accettore di elettroni; - n è un numero intero che varia da 10 a 500, preferibilmente che varia da 20 a 300, o loro miscele.
- 5. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo la rivendicazione 4, in cui detto polimero organico fotoattivo è selezionato tra: PffBT4T-2OD {poli[(5,6-difluoro-2,1,3-benzotiadiazol-4,7-diil)-alt-(3,3'''-(2-ottil-dodecil)-2,2',5',2'';5'',2'''-quatertiofene-5,5'''-diil)]}, PBDTTPD {{poli[[5-(2-etilesil)-5,6-diidro-4,6-diosso-4H-tieno[3,4-c]pirrolo-1,3-diil][4,8-bis[(2-etilesil)ossi]benzo[1,2-b:4,5-b']ditiofene-2,6-diil]}, PTB7 {poli({4,8-bis[(2-etilesil)osso]benzo[1,2-b:4,5-b′]ditiofene-2,6-diil}{3-fluoro-2-[(2-etilesill)carbonil]tieno[3,4-b]tiofenediil})}, o loro miscele; preferibilmente è poli(3-esiltiofene) (P3HT) regioregolare.
- 6. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto composto organico accettore di elettroni è selezionato tra derivati del fullerene come metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico (PC61BM), metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C71-butirrico (PC71BM), bis-addotto indene-C60 (ICBA), bis(1-[3-(metossicarbonil)propil]-1-fenil)-[6,6]C62 (Bis-PCBM), o loro miscele; preferibilmente è metil estere dell’acido [6,6]-fenil-C61-butirrico (PC61BM).
- 7. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detto della presente invenzione, detto composto organico accettore di elettroni è selezionato tra composti non-fullerenici, opzionalmente polimerici, come composti a base di perilene-diimmidi o naftalene-diimmidi e anelli aromatici fusi; indacenotiofene con gruppi terminali elettron-poveri; composti aventi un nucleo aromatico in grado di ruotare simmetricamente come derivati di corannulene o truxenone; o loro miscele; preferibilmente, è selezionato tra 3,9-bis{2-metilene-[3-(1,1-dicianometilene)-indanone]}-5,5,11,11-tetrakis(4-esilfenyl)-ditieno[2,3-d:2',3'-d']-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']-ditiofene, poli {[N,N'-bis (2-ottildodecil)-1,4,5,8-naftalenediimide-2,6-diil]-alt-5,5'-(2,2'-bitiofene)}.
- 8. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto strato tampone anodico è selezionato tra PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], polianilina (PANI); preferibilmente, è PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato].
- 9. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detto strato tampone anodico è selezionato tra un materiale di trasporto di buche ottenuto attraverso un processo comprendente: (a) far reagire almeno un eteropoliacido contenente almeno un metallo di transizione appartenente al gruppo 5 o 6 della Tavola Periodica degli Elementi come acido fosfomolibdico idrato {H3[P(MoO3)12O4]·nH2O}, acido fosfomolibdico {H3[P(MoO3)12O4]} in una soluzione alcolica, acido silicotungstico idrato {H4[Si(WO3)12O4]·nH2O}, o loro miscele; con (b) una quantità equivalente di almeno un sale o un complesso di un metallo di transizione appartenente al gruppo 5 o 6 della Tavola Periodica degli Elementi con un anione organico, o con un legante organico come molibdeno(VI) biossido bis(acetilacetonato) (Cas N. 17524-05-9), vanadio(V) ossitriisopropossido (Cas N. 5588-84-1), bis (acetilacetonato) ossovanadio (IV) (Cas N. 3153-26-2), o loro miscele; in presenza di almeno un solvente organico selezionato tra alcoli, chetoni, esteri, preferibilmente da alcoli come isopropanolo, n-butanolo.
- 10. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto strato di contatto di buca (anodo) è costituito da un metallo, detto metallo essendo preferibilmente selezionato tra argento (Ag), oro (Au), alluminio (Al); o è costituito da griglie di materiale conduttore, detto materiale conduttore essendo preferibilmente selezionato tra argento (Ag), rame (Cu), grafite, grafene, e da un polimero conduttore trasparente, detto polimero conduttore trasparente essendo preferibilmente selezionato tra PEDOT:PSS [poli(3,4-etilenediossitiofene):polistirene solfonato], polianilina (PANI); o è costituito da un inchiostro a base di nanofili di metallo, detto metallo essendo preferibilmente selezionato tra argento (Ag), rame (Cu); preferibilmente è costituito da argento (Ag).
- 11. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto precursore di ossido di zinco è selezionato tra sali di zinco e complessi di zinco come: acetato di zinco, formiato di zinco, acetilacetonato di zinco, alcolati di zinco (come metossido, etossido, propossido, iso-propossido, butossido), carbammato di zinco, bis(alchilammide/i di zinco, dialchili o diarili di zinco (come dietilzinco, difenilzinco), o loro miscele.
- 12. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto precursore di ossido di titanio è selezionato tra sali di titanio e complessi di titanio come: acetato di titanio, formiato di titanio, acetilacetonato di titanio, alcolati di titanio (come metossido, etossido, propossido, isopropossido, butossido), carbammato di titanio, bis(alchilammide/i di titanio, dialchili o diarili di titanio (come dietiltitanio, difeniltitanio), o loro miscele.
- 13. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un ossido di zinco è sotto forma di nanoparticelle colloidali; preferibilmente, nanoparticelle di ossido di zinco colloidali hanno una dimensione media delle particelle che varia da 5 nm a 50 nm, preferibilmente che varia da 10 nm a 40 nm.
- 14. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la quantità di detto ossido di zinco e/o biossido di titanio o un loro precursore, in detta composizione varia dall’1% in peso al 30% in peso, preferibilmente varia dal 2% in peso al 10% in peso, rispetto al peso totale della composizione.
- 15. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un solvente organico è selezionato tra: alcoli come metanolo, etanolo, propanolo, iso-propanolo, butanolo, o loro miscele; solventi aromatici come toluene, o-xilene, m-xilene, p-xilene, o loro miscele; solventi alifatici come esano, eptano, o loro miscele; solventi eteroaromatici come tetraidrofurano, o loro miscele; solventi eterociclici come diossano, o loro miscele; solventi ossigenati come dietil etere, dimetossietano, o loro miscele; solventi polari come acetonitrile, N,N-dimetilformammide, N,N-dimetilacetammide, o loro miscele; preferibilmente è selezionato tra alcoli, più preferibilmente è etanolo.
- 16. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un polimero solubile in detto solvente organico è selezionato tra: poli(vinillattami) come poli(N-vinilpirrolidone) (PVP), poli(N-vinilcaprolattame), poli(N-vinilbutirrolattame), o loro miscele; poli(N-acilimmine) come poli(N-acetilimmina), poli(N-propanoilimmina), o loro miscele; poli(acrilammidi) N,N-dialchile sostituite come poli(N,N-dimetilacrilammide), poli(N,N-dietilacrilammide), o loro miscele; poli[idrossialchil(met)acrilati come poli(2-idrossetilmetacrilato), o loro miscele; poli(vinilpiridine) come poli(2-vinilpiridina), poli(4-vinilpiridina), o loro miscele; poli(alchilglicoli) come poli(etilenglicole), poli(propilenglicole), o loro miscele; o loro miscele; preferibilmente, è poli(N-vinilpirrolidone) (PVP); la quantità di detto polimero, nella composizione variando dallo 0,02% in peso al 10% in peso, preferibilmente variando dallo 0,05% in peso al 2% in peso, rispetto al peso totale della composizione.
- 17. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto trattamento al plasma è condotto: - in presenza di un gas inorganico come argon (Ar), elio (He), azoto (N2), ossigeno (O2), o loro miscele; preferibilmente in presenza di una miscela di argon (Ar) e azoto (N2); e/o - sotto una potenza di scarica che varia da 10 W a 1000 W, preferibilmente che varia da 100 W a 500 W.
- 18. Processo per produrre una cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta cella fotovoltaica polimerica a struttura inversa (o cella solare): - lo strato di contatto elettronico (catodo) ha uno spessore che varia da 50 nm a 150 nm, preferibilmente che varia da 80 nm a 130 nm; - lo strato tampone catodico ha uno spessore che varia da 10 nm a 100 nm, preferibilmente che varia da 20 nm a 60 nm; - lo strato fotoattivo ha uno spessore che varia da 50 nm a 250 nm, preferibilmente che varia da 100 nm a 200 nm; - lo strato tampone anodico ha uno spessore che varia da 200 nm a 2000 nm, preferibilmente che varia da 500 nm a 1500 nm; - lo strato di contatto di buca (anodo) ha uno spessore che varia da 5000 nm a 15000 nm, preferibilmente che varia da 8000 nm a 12000 nm.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102019000011487A IT201900011487A1 (it) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Processo per produrre celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa |
| EP20737600.5A EP3997744A1 (en) | 2019-07-11 | 2020-07-08 | Process for producing inverted polymer photovoltaic cells |
| PCT/IB2020/056407 WO2021005520A1 (en) | 2019-07-11 | 2020-07-08 | Process for producing inverted polymer photovoltaic cells |
| CN202080050138.6A CN114175295A (zh) | 2019-07-11 | 2020-07-08 | 生产倒置聚合物光伏电池的方法 |
| US17/626,065 US20220255002A1 (en) | 2019-07-11 | 2020-07-08 | Process for producing inverted polymer photovoltaic cells |
| CA3137855A CA3137855A1 (en) | 2019-07-11 | 2020-07-08 | Process for producing inverted polymer photovoltaic cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102019000011487A IT201900011487A1 (it) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Processo per produrre celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT201900011487A1 true IT201900011487A1 (it) | 2021-01-11 |
Family
ID=68343371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102019000011487A IT201900011487A1 (it) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Processo per produrre celle fotovoltaiche polimeriche a struttura inversa |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220255002A1 (it) |
| EP (1) | EP3997744A1 (it) |
| CN (1) | CN114175295A (it) |
| CA (1) | CA3137855A1 (it) |
| IT (1) | IT201900011487A1 (it) |
| WO (1) | WO2021005520A1 (it) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113285034A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-20 | 华能新能源股份有限公司 | 一种pvp掺杂氧化锌薄膜及其制备方法和应用 |
| CN115353767B (zh) * | 2022-07-28 | 2024-02-09 | 仁烁光能(苏州)有限公司 | 一种用于钙钛矿光伏规模化量产的电子传输层墨水 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010046114A2 (en) | 2008-10-22 | 2010-04-29 | Eni S.P.A. | π-CONJUGATED LOW-BAND-GAP COPOLYMERS CONTAINING BENZOTRIAZOLE UNITS |
| WO2016180988A1 (en) | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Eni S.P.A. | Indacen-4-one derivatives, process for their preparation and polymers containing them |
| WO2018122707A1 (en) | 2016-12-27 | 2018-07-05 | Eni S.P.A. | Hole transporting material and photovoltaic device that uses it |
| CN108550698A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-18 | 南昌大学 | 一种耐弯折柔性光电器件的制备方法 |
-
2019
- 2019-07-11 IT IT102019000011487A patent/IT201900011487A1/it unknown
-
2020
- 2020-07-08 CN CN202080050138.6A patent/CN114175295A/zh active Pending
- 2020-07-08 WO PCT/IB2020/056407 patent/WO2021005520A1/en active Application Filing
- 2020-07-08 CA CA3137855A patent/CA3137855A1/en active Pending
- 2020-07-08 EP EP20737600.5A patent/EP3997744A1/en active Pending
- 2020-07-08 US US17/626,065 patent/US20220255002A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010046114A2 (en) | 2008-10-22 | 2010-04-29 | Eni S.P.A. | π-CONJUGATED LOW-BAND-GAP COPOLYMERS CONTAINING BENZOTRIAZOLE UNITS |
| WO2016180988A1 (en) | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Eni S.P.A. | Indacen-4-one derivatives, process for their preparation and polymers containing them |
| WO2018122707A1 (en) | 2016-12-27 | 2018-07-05 | Eni S.P.A. | Hole transporting material and photovoltaic device that uses it |
| CN108550698A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-18 | 南昌大学 | 一种耐弯折柔性光电器件的制备方法 |
Non-Patent Citations (32)
| Title |
|---|
| BIAN L. ET AL., PROGRESS IN POLYMER SCIENCE, vol. 37, no. 9, 2012, pages 1292 - 1331 |
| BOUDREAULT P. T. ET AL., CHEMISTRY OF MATERIALS, vol. 23, no. 3, 2011, pages 456 - 469 |
| CHEMICAL ABSTRACTS, Columbus, Ohio, US; abstract no. 17524-05-9 |
| CHEN J. ET AL., ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, vol. 42, no. 11, 2009, pages 1709 - 1718 |
| CHEN S. ET AL., ADVANCED ENERGY MATERIALS, vol. 2, 2012, pages 1333 - 1337 |
| CHOCOS C. L. ET AL., PROGRESS IN POLYMER SCIENCE, vol. 36, 2011, pages 1326 - 1414 |
| FANG G. ET AL., MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, vol. 12, no. 17, 2011, pages 1846 - 1851 |
| HIIBLER A. ET AL., ADVANCED ENERGY MATERIALS, vol. 1, 2011, pages 1018 - 1022 |
| HUANG J.-S. ET AL., 2008 8TH IEEE CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY |
| HWANG Y. H. ET AL., JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH, vol. 25, no. 4, 2010, pages 695 - 700 |
| JOUANE Y. ET AL., JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, vol. 22, 2012, pages 1606 - 1612 |
| KREBS F. C. ET AL., SOLAR ENERGY MATERIALS & SOLAR CELLS, vol. 93, 2009, pages 422 - 441 |
| LIANG Y. ET AL., ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, vol. 43, no. 9, 2010, pages 1227 - 1236 |
| LIANG Y. ET AL., JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 131, no. 22, 2009, pages 7792 - 7799 |
| LILLIEDAL M. R. ET AL., SOLAR ENERGY MATERIALS & SOLAR CELLS, vol. 94, 2010, pages 2018 - 2031 |
| LIU Y. ET AL., NATURE COMMUNICATIONS, vol. 5, 2014 |
| LOU X. ET AL., TRANSACTIONS OF NONFERROUS METAL SOCIETY OF CHINA, vol. 17, 2007, pages s814 - s817 |
| MANOR A. ET AL., SOLAR ENERGY MATERIALS & SOLAR CELLS, vol. 98, 2012, pages 491 - 493 |
| NAIK G. V. ET AL., JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, vol. 158, no. 2, 2011, pages H85 - H87 |
| NIELSEN C. B. ET AL., ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, vol. 48, 2015, pages 2803 - 2812 |
| PAN H. ET AL., CHINESE CHEMICAL LETTERS, vol. 27, no. 8, 2016, pages 1277 - 1282 |
| PO R. ET AL., ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE, vol. 4, no. 2, 2011, pages 285 - 310 |
| PO' R. ET AL., MACROMOLECULES, vol. 48, no. 3, 2015, pages 453 - 461 |
| ROESCH R., ADVANCED ENERGY MATERIALS, vol. 5, 2015, pages 1501407 |
| SOLAR ENERGY MATERIALS SOLAR CELLS, vol. 105, 2012, pages 77 - 85 |
| SYNOOKA O. ET AL., ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, vol. 6, no. 14, 2014, pages 11068 - 11081 |
| TROMHOLT T. ET AL., NANOTECHNOLOGY, vol. 22, 2011, pages 225401 |
| VALIMAKI M. ET AL., NANOSCALE, vol. 7, 2015, pages 9570 - 9580 |
| VASILIS PAPAMAKARIOS ET AL: "Surface Modification of ZnO Layers via Hydrogen Plasma Treatment for Efficient Inverted Polymer Solar Cells", ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, vol. 8, no. 2, 6 January 2016 (2016-01-06), US, pages 1194 - 1205, XP055673767, ISSN: 1944-8244, DOI: 10.1021/acsami.5b09533 * |
| VOIGT M. M. ET AL., SOLAR ENERGY MATERIALS SOLAR CELLS, vol. 95, 2011, pages 731 - 734 |
| YIN Z. ET AL., ADVANCED SCIENCE, vol. 3, 2016, pages 1500362 |
| ZHAN C. ET AL., RSC ADVANCES, vol. 5, 2015, pages 93002 - 93026 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021005520A1 (en) | 2021-01-14 |
| EP3997744A1 (en) | 2022-05-18 |
| CA3137855A1 (en) | 2021-01-14 |
| US20220255002A1 (en) | 2022-08-11 |
| CN114175295A (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kang et al. | Bulk‐heterojunction organic solar cells: five core technologies for their commercialization | |
| JP6339203B2 (ja) | 無機・有機ハイブリッドペロブスカイト化合物の前駆物質 | |
| CN107074830B (zh) | 用于光电应用的基于二氟联噻吩的d-a聚合物 | |
| US11211570B2 (en) | Hole transporting material and photovoltaic device that uses it | |
| US11374186B2 (en) | Polymer photovoltaic cell with an inverted structure and process for its preparation | |
| US10388899B2 (en) | Inverted polymer solar cells and process for producing the same | |
| EP2210291A1 (en) | Processing additives for fabricating organic photovoltaic cells | |
| Lim et al. | High performance organic photovoltaic cells with blade-coated active layers | |
| KR101462025B1 (ko) | 무―유기 하이브리드 광흡수체를 이용한 태양전지의 제조방법 | |
| JP2017506815A (ja) | 有機電子デバイス | |
| US20220255002A1 (en) | Process for producing inverted polymer photovoltaic cells | |
| Fan et al. | Additive-assisted interfacial engineering for efficient carbon-based perovskite solar cell incorporated dopant-free polymeric hole conductor PBDT (S)-T1 | |
| CN115244725A (zh) | 包含含有蒽并二噻吩衍生物的共轭聚合物的具有倒置结构的聚合物光伏电池 | |
| WO2016063781A1 (ja) | 有機光電変換素子およびその製造方法 | |
| US20230309371A1 (en) | Inverted polymer photovoltaic cell and method for preparation thereof | |
| BR112019013323B1 (pt) | Material transportador de lacuna, célula fotovoltaica (ou célula solar) de polímero com uma estrutura invertida e processo para a preparação de uma célula fotovoltaica (ou célula solar) de polímero com uma estrutura invertida |