JP5645666B2 - ハロゲン化フタロシアニン類の使用 - Google Patents
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Description
1〜12個の、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11もしくは12個の基R1〜R16は、それぞれハロゲンであり、他のものはそれぞれ水素であり、かつ
式Ib中のMは、二価の金属、二価の金属原子含有基又は二価のメタロイド基である]の化合物を、電荷輸送材料及び/又は吸収体材料として用いる使用に関する。
− 電子伝導特性を有する層(電子輸送層、ETL)
− 正孔伝導性材料を含む吸収する必要がない層(正孔輸送層、HTL)
− 励起子及び正孔をブロッキングする吸収する必要がない層(例えばEBL)
− 増幅層
が含まれる。
− 入射光に対して実質的に透過性の基板
− 第一の電極(前面電極、アノード)
− 正孔輸送層(HTL)
− バルクヘテロ接合の形の正孔伝導性材料と電子輸送材料との混合層
− 電子輸送層(ETL)
− 励起子ブロッキング層/電子輸送層
− 電極(背面電極、カソード)
を有する。
− 入射光に対して実質的に透過性の基板
− 第一の電極(前面電極、カソード)
− 励起子ブロッキング層/電子輸送層
− 電子輸送層(ETL)
− バルクヘテロ接合の形の正孔伝導性材料と電子輸送材料との混合層
− 正孔輸送層(HTL)
− 電極(背面電極、アノード)
を有する。
Rn1、Rn2、Rn3及びRn4基は、nが1〜4の場合に、それぞれ無関係に、水素、ハロゲンもしくはハロゲン以外の基であってよく、
Y1は、OもしくはNRaであり、その際、Raは、水素もしくはオルガニル基であり、
Y2は、OもしくはNRbであり、その際、Rbは、水素もしくはオルガニル基であり、
Z1、Z2、Z3及びZ4は、それぞれOである]のペリレン、テリレンもしくはクアテリレンであってよい。
ITO/
(0nm〜20nm)式Ia及び/又はIbの化合物/
(10nm〜80nm)C60:式Ia及び/又はIbの化合物を1:10〜10:1、好ましくは1:2〜2:1で
(10nm〜60nm)C60
(1nm〜10nm)BCP/
Ag
を有するバルクヘテロ接合型の太陽電池である。
使用される略語:
CuPc 銅フタロシアニン
CuPcF8 2,3,6,7,10,11,14,15−オクタフルオロ銅フタロシアニン
CuPcF4 テトラフルオロ銅フタロシアニン
CuPc−oF4 (オルト−テトラフルオロ)銅フタロシアニン
CuPc−mF4 (メタ−テトラフルオロ)銅フタロシアニン
CuPc−(o+m)F4 (オルト+メタ−テトラフルオロ)銅フタロシアニン
CuPcCl8 2,3,6,7,10,11,14,15−オクタクロロ銅フタロシアニン
ZnPc−oF4 (オルト−テトラフルオロ)亜鉛フタロシアニン
ZnPc−mF4 (メタ−テトラフルオロ)亜鉛フタロシアニン
C60 [60]フラーレン
PEDOT ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)
BCP バソクプロイン
BPE−PTCDI N,N′−ビス(2−フェニルエチル)ペリレン−3,4:9,10−ビス(ジカルボキシイミド)
Bphen 4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン
PTCBI 3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ビスベンゾイミダゾール
PEDOT−PSS ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリ(スチレンスルホネート)
ITO インジウム酸化スズ
300mlのキシレン、5.0g(20ミリモル)のN,N′−ジメチルイミダゾリジノ−テトラメチルグアニジニウムクロリド及び58.1g(1000ミリモル)の無水KFの混合物を、50℃に加熱した。これに、19.7g(100ミリモル)の4,5−ジクロロフタロニトリルを添加し、該混合物を、120℃に13時間加熱した。該混合物を濾過し、そして溶剤を減圧下で除去した。粗製化合物を、カラムクロマトグラフィーによって1:1のトルエン/石油エーテルを溶出剤として使用して精製することで、11.96g(73%)の表題化合物が白色の物質として得られた。
100mlのニトロベンゼン、13.13g(80ミリモル)の4,5−ジフルオロフタロニトリル、2.18g(22ミリモル)のCuCl及び0.29g(2ミリモル)のMoO3の混合物を、アンモニア(1バール)の作用に供し、そして200℃に加熱した。該混合物を、前記温度でアンモニア下に2時間保持した。その後に、100mlのニトロベンゼンを添加し、そしてアンモニア流を止めた。該混合物をこの温度で更に3時間にわたり撹拌し、室温へと冷却させ、エタノールで洗浄し、そして減圧下で乾燥させた。10.88g(76%)の表題化合物が、青色の粉末として得られた。
分別結晶化a)
7.0gの粗生成物を、350gの98%硫酸中に溶解させた。該溶液を、50℃に加熱し、そして490gの50%硫酸を撹拌しつつ20時間以内で添加した。得られた70%硫酸の懸濁液を、更に16時間にわたり撹拌し、該懸濁液をゆっくりと室温にまで冷却させ、次いで濾過した。濾過ケークを50%硫酸で洗浄し、次いで水で洗浄することで、0.93g(13%)の表題化合物が得られた。
前記の結晶化を繰り返すことで、表題化合物が87%の収率で得られた。
前記の結晶化を繰り返すことで、表題化合物が74%の収率で得られた。
λmax(H2SO4)=255l/g cm(758nm)
3a)2,3,6,7,10,11,14,15−オクタクロロ銅フタロシアニンの製造
100mlのニトロベンゼン、10.1g(51ミリモル)の4,5−ジクロロフタロニトリル、1.39g(14ミリモル)のCuCl及び0.21g(1.5ミリモル)のMoO3の混合物を、1バールのアンモニアの作用に供した。次いで、該混合物を200℃に加熱し、そして該混合物をこの温度で3時間にわたり撹拌した。該混合物を濾過し、メタノールで洗浄し、そして減圧下で乾燥させた。9.83gの表題化合物が、青色の粉末として得られた。
λmax(H2SO4)=270l/g cm(801nm)
18.0gの粗生成物を、900gの98%硫酸中に溶解させ、そして1260gの50%硫酸で希釈した。該溶液を、50℃に加熱した。その手順をさらに2回繰り返すことで、15.3g(63%)の精製された材料が得られた。
λmax(H2SO4)=285L/g cm(760nm)
1.8gの実施例3bで得られた材料を、3領域型の勾配昇華装置中で40℃、250℃及び425℃で昇華させた。0.9gの表題化合物が受容された。
λmax(H2SO4)=282L/g cm(760nm)
以下の式:
2.92g(20ミリモル)の4−フルオロフタロニトリル、1.99g(10ミリモル)の酢酸銅一水和物、2.00g(33ミリモル)の尿素及び触媒量のモリブデン酸アンモニウムを25mlのニトロベンゼン中に入れた混合物を、160℃へと窒素下で5時間にわたり加熱した。次いで、該混合物を、室温へと冷却させ、トルエンで希釈し、そして濾過した。得られた粗生成物を、アセトン、水及びアセトニトリルで慎重に洗浄した。
更なる精製のために、0.383gの表題化合物を、室温、200℃及び390℃の温度勾配に供した。チューブの内部で、0.198gの表題化合物が得られた:
λmax(H2SO4)=780.5nm
以下の一般式:
4.38g(30ミリモル)の3−フルオロフタロニトリル、1.99g(10ミリモル)の酢酸銅一水和物、3.00g(50ミリモル)の尿素及び触媒量のモリブデン酸アンモニウムを25mlのニトロベンゼン中に入れた混合物を、160℃へと窒素下で7時間にわたり加熱した。次いで、該混合物を、室温へと冷却させ、トルエンで希釈し、そして濾過した。得られた粗生成物を、アセトン、水及びアセトニトリルで慎重に洗浄した。
引き続きの精製は、3領域型のファーネス炉内部で勾配昇華技術を使用して実施した。1.56gの材料を、425℃、250℃、そして室温の温度勾配に曝した。0.95gの生成物が、第一の領域中で回収された。
λmax(H2SO4)=819.0nm
以下の式:
5.84g(40ミリモル)の3−フルオロフタロニトリル、2.44g(13.3ミリモル)の酢酸亜鉛、4.00g(66.6ミリモル)の尿素及び0.08gのモリブデン酸アンモニウムを20mLのニトロベンゼン中に入れた混合物を、180℃へとアルゴン下で7時間にわたり加熱した。次いで、該混合物を室温に冷却し、そして濾過した。濾過後に得られた固体を、エタノールで徹底的に洗浄した。
5.0g(33.6ミリモル)の3−フルオロフタロニトリル、0.53g(8.1ミリモル)の亜鉛末、0.22g(1.2ミリモル)の酢酸亜鉛、0.16g(2.55ミリモル)の尿素及び0.031g(0.16ミリモル)のモリブデン酸アンモニウムを11mLの蒸留されたニトロベンゼン中に入れた混合物を100℃にアルゴン下で30分にわたり加熱し、引き続き190℃で約3時間にわたり加熱した。次いで、得られた固体を濾過し、メタノール、アセトン及びテトラヒドロフラン(THF)で洗浄することで、くすんだ青緑色の固体が得られた。粗生成物の更なる精製を、ギ酸及びメタノールを用いて実施することで、暗青色の固体が得られた。収量2.0g(36%)。
更なる精製のために、0.8gの表題化合物を、2×10-5ミリバール未満の真空中で、室温、250℃及び450℃の温度勾配に供した。チューブ内部に、0.48g(収率60%)の表題化合物が得られた:
更なる精製のために、1.55gの表題化合物を、2×10-5ミリバール未満の真空中で、室温、250℃及び350℃の温度勾配に供した。チューブ内部に、0.99g(収率64%)の表題化合物が得られた:
以下の式
以下の式:
以下の一般式:
1.62g(10ミリモル)の3−クロロフタロニトリル、0.60g(3.3ミリモル)の酢酸亜鉛、1.00g(16.7ミリモル)の尿素及び0.02gのモリブデン酸アンモニウムを10mLのニトロベンゼン中に入れた混合物を、185℃へとアルゴン下で7時間にわたり加熱した。次いで、該反応混合物を室温に冷却し、そして得られた固体を濾過し、エタノールで徹底的に洗浄した。
引き続きの精製は、3領域型のファーネス炉内部で勾配昇華技術を使用して実施した。1.21gの材料を、500℃、375℃、そして50℃の温度勾配に曝した。0.05gの生成物が、第一の領域中で回収された。
以下の式:
2.92g(20ミリモル)の3−フルオロフタロニトリル、0.93g(7ミリモル)の無水塩化アルミニウム、2g(33.3ミリモル)の尿素及び0.04gのモリブデン酸アンモニウムの混合物を、10mLのニトロベンゼン中に溶解させ、そして180℃でアルゴン下で18時間にわたり撹拌した。次いで、該反応混合物を、室温に冷却し、そしてアセトニトリルで希釈した。沈殿した青色の固体を濾過し、そしてエタノール及びアセトニトリルでよく洗浄した。粗生成物の更なる精製は、該固体をジメチルホルムアミド中に溶解させ、それをアセトニトリルを使用して沈殿させることによって実施した。得られた固体を濾過し、そして乾燥させることで、1.2g(37.3%)が精製後に得られた。MALDI−TOF質量:C32H12ClF4N8Alについて計算した質量=646、得られた質量=645.96(マトリクスなし);UV−vis:λmax(濃H2SO4)=833nm。
引き続きの精製は、3領域型のファーネス炉内部で勾配昇華技術を使用して実施した。1.02gの材料を、425℃、300℃、そして室温の温度勾配に曝した。0.11g(11%収率)の生成物が、第一の領域中で回収された。
太陽電池の構築
標準的な構成において、有機太陽電池を、透明な導電性のインジウム酸化スズ層(ITO)で被覆されているガラス基板上に作成する。接触特性を向上させるために、追加のPEDOTの層を、ITO電極と吸収体との間に適用してよい。引き続いての吸収体層は、電子供与体と電子受容体とからなり、その際、該材料の一方はハロゲン化されたフタロシアニンである。蒸着によって適用された対向電極は、金属、例えば銀もしくはアルミニウムである。
SC 短絡
Isc 短絡電流Isc、如何なる付加的な抵抗なくして2つの端子が接続された場合に太陽電池によって送達される
Jsc 短絡電流密度
OC 開路
Voc 開路電圧 − 無負荷状態/アンリット状態に存在する電圧
FF 充てん率
η 効率
変換:1サン=100mW/cm2
ピロニンBでドープされたCuPcF8及びCuPcを基礎とする太陽電池
ITOガラスは、Merckから購入した。ガラス基板を、沸騰したアセトン中での超音波によって清浄化した。
CuPc 23nm 0.1〜0.5nm/s
CuPcF8 34nm 0.1〜0.5nm/s
Ag 100nm 0.5nm/s
サイズ 7.3*10-4cm2
照度 0.85サン
Voc 410mV
Jsc 1.22mA/cm2
FF 56%
η 0.32%
結果を、図6に図示する。
ガラス基板上のインジウム酸化スズ(ITO)は、Merck Display Technologies Ltd社から購入した。ITO層の厚さは140±15nmであり、11.70Ω毎平方のシート抵抗を有していた。該ITOを、以下の手順により清浄化した。まず、該ITOを5%RB535デタージェント浴中で5分間にわたり清浄化し、脱イオン水中で5分間にわたりすすぎ、引き続き沸騰したアセトン中で5分間にわたり2回清浄化し、そしてイソプロパノール中で5分間にわたり2回清浄化した。清浄化は、該ITOを150℃のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)中の超音波浴に5分間にわたり供することによって完了した。
PEDOT−PSS(H.C.Starcks Al4083)の堆積のために、ITO基板をスピンコート前にUVオゾン化した。50mW/cm2の出力を有するUVランプ(FHR Anlagenbau Gmbh)を使用した。UVオゾン化されたITOを、グローブボック中に入れて、PEDOT−PSSで被覆した。スピンコートは、UVオゾン化手順の後30分以内で実施した。PEDOT−PSSの分散液を、2500RPMで5秒間回転させ、6000RPMにまで25秒にわたり傾斜させ、引き続き窒素中100℃で20分にわたりアニーリングした。
ポリアミド樹脂(Supeico)は、トップ電極とボトム電極との間に絶縁のために適用できる。該サンプルを、硬化のために200℃で15分間置いた。
特に記載がなければ、キセノンランプ(16S−150V3モデル)を用いたSolar Light Co.Inc社製のAM1.5シミュレーター(この光源は実施例14でも使用した)。415nm未満のUV領域はフィルタリングされ、IV測定は、周囲条件で実施した。
太陽シミュレーター強度は、単結晶FZシリコン太陽電池(Frauhofer ISE)で校正する。
CuPc(BASF社から得られる、昇華精製によって1回精製)
C60(NeoTech Prodocut社から得られる、昇華精製によって1回精製)
BCP(Sensient Technology社から得られる、昇華精製によって1回精製)
Ag(Acros Organics社から得られる、入手したままで使用される)
CuPc−(o+m)F4(前記手順により記載される、昇華精製によって1回精製)
蒸発された層の厚さ(両者とも有機と金属)は、石英結晶モニター(QCM)でモニタリングした。ツーリング係数は、偏光解析測定で校正された。
温度は、坩堝の底部と直接接触させて熱電対で記録した。
C60 460±20℃
BCP 110±20℃
CuPc−mF4 400±20℃
CuPc−oF4 400±20℃
比較例12
<ITO/PEDOT−PSS/CuPc/C60/BCP/Ag>
ITOを、ITP製造で記載したように製造し、PEDOT−PSSは、PEDOT−PSS層堆積に記載したように製造した。絶縁層は、ボトム(PEDOT−PSS)及びトップ(Ag)の電極の間にサンプルの絶縁のための部分に塗布した。残りの蒸発(有機物及び金属)は、高真空チャンバ(p<10-7トル)中で実施した。
C60 40nm 0.1nm/秒
BCP 4nm 0.1nm/秒
Ag 100nm 0.1nm/秒
セルサイズ=0.01cm2
1サン強度(100mW/cm2)下で測定
Voc 520mV
Jsc 5.4mA/cm2
FF 50%
η 1.4%
Jsc及びηは、US2002189666号(S.Forrest他、2002年)で報告された最良値よりも低い。これは、異なる材料品質による可能性がある。更に、使用した光源は、UV光をフィルタアウトし、その際、C60は、大きな光子から電荷への変換(350〜400nm)を示す。
<ITO/PEDOT−PSS/CuPc−mF4/C60/BCP/Ag>
該太陽電池は、実施例12に記載のように構築した。実施例4bからのCuPc−mF4を使用した。セルサイズ及び測定条件は、実施例12での<ITO/PEDOT−PSS/CuPc/C60/BCP/Ag>での測定と同じであった。
Voc 740mV
Jsc 1.3mA/cm2
FF 31%
η 0.3%
<ITO/PEDOT−PSS/CuPc−oF4/C60/BCP/Ag>
該太陽電池は、実施例12に記載のように構築した。実施例5からの1回昇華されたCuPc−oF4を使用した。セルサイズ及び測定条件は、実施例12での<ITO/PEDOT−PSS/CuPc/C60/BCP/Ag>デバイスでの測定と同じであった。
Voc 660mV
Jsc 4.0mA/cm2
FF 37%
η 1.1%
<ITO/CuPc:C60(1:1)/C60/BCP/Ag>
ITOを、実施例12に記載されるように製造したが、PEDOT−PSS層は堆積させなかった。該デバイスは、PEDOT−PSSを有さずにもより良好な効率を示した。絶縁層は、ボトム(ITO)及びトップ(Ag)の電極の間にサンプルの絶縁のための部分に塗布した。残りの蒸発(有機物及び金属)は、高真空チャンバ(p<10-7トル)中で実施した。
CuPc:C60ヘテロ接合層は、同時蒸発によって堆積させる。2つの別個の石英結晶モニタを使用して、各有機源の速度をモニタリングした。2種の材料の間の混合比は、それぞれQCMによって測定された質量%を基礎とするものであった。
C60 2nm 0.1nm/秒
BCP 4nm 0.1nm/秒
Ag 100nm 0.1nm/秒
セルサイズ=0.01cm2
1サン強度(100mW/cm2)下で測定
Voc 480mV
Jsc 12.6mA/cm2
FF 38%
η 2.3%
Jsc及びηは、Applied Physics Letters 84,4218頁(Uchida他、2004年)で報告された最良の値より低い。これは、引用した参考文献と比較して、異なる材料品質及び/又は異なる厚さによるものである可能性がある。更に、使用した光源は、この実施例では、UV光をフィルタアウトし、その際、C60は、大きな光子から電荷への変換(350〜400nm)を示す。これは、全電流を低下させることがあり、ひいては電力変換効率ηを低下させることがあった。
<ITO/CuPc−oF4:C60(1:1)/C60/BCP/Ag>
CuPc−oF4は、実施例5bから製造した。比較例15のデバイスと同じ基板手順を採用し、そして同じデバイス構造を使用した。セルサイズ及び測定条件は、比較例15での<ITO/CuPc:C60(1:1)/C60/BCP/Ag>での測定と同じであった。
Jsc 1.1mA/cm2
FF 30%
η 0.15%
パターン形成されたITO基板は、Lehrstuhl fuer Bildschirmtechnik(シュトゥットガルト)から得た。ITO層の厚さは140nmであり、かつRMS(平均二乗粗さ)は<5nmであった。該基板は、有機堆積前に20分にわたりUVオゾン化した。PEDOT−PSSなどの追加の正孔輸送層は適用しなかった。
実施例11〜16と同じ手順を採用した。全ての測定は、1サン強度(100mW/cm2)下で実施した。
C60 Alfa Aeser/CreaPhys 昇華グレード 入手したままで使用
Bphen Sigma Aldrich 入手したままで使用
Ag Acros organics 入手したままで使用
2種類のセル(二重層及びバルクヘテロ接合(BHJ))を、高真空システム(<10-6ミリバール圧力)中で作成した。
実施例17
<ITO/ZnPc−mF4/C60/Bphen/Ag>
実施例7からのZnPc−mF4を使用した。
ZnPc−mF4 20nm
C60 40nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 680mV
Jsc 2.3mA/cm2
FF 46%
η 0.7%
18a)
<ITO/ZnPc−oF4/C60/Bphen/Ag>
実施例6cからのZnPc−oF4(酢酸亜鉛前駆体、1回昇華)を使用した。
ZnPc−oF4 20nm
C60 40nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 700mV
Jsc 5.64mA/cm2
FF 70%
η 2.76%
<ITO/ZnPc−oF4/C60/Bphen/Ag>
実施例6dからのZnPc−oF4(亜鉛末前駆体、1回昇華)を使用した。
ZnPc−oF4 40nm
C60 40nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 700mV
Jsc 5.67mA/cm2
FF 63%
η 2.5%
CuPcの場合と同様に、フッ素化されたものにより、非置換のPCよりも高いVocが得られた。更に、オルト位を有する材料は、二重層セルにおいてはメタ位と比較してより良好な結果をもたらす。
<ITO/ZnPc−oCl4/C60/Bphen/Ag>
実施例9bからのZnPc−oCl4(1回昇華)を使用した。
ZnPc−oCl4 10nm
C60 40nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 660mV
Jsc 4.23mA/cm2
FF 71%
η 2.0%
塩素化された銅フタロシアニンも、非置換の銅フタロシアニンよりも高いVocを示した。
<ITO/CuPc−(o+m)F4/C60/Bphen/Ag>
実施例8からのCuPc−(o+m)F4を使用した。
CuPc−(o+m)F4 15nm
C60 40nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 740mV
Jsc 1.35mA/cm2
FF 39%
η 0.38%
実施例21
21a)
<ITO/ZnPc−oF4:C60(1:1)/C60/Bphen/Au>
実施例6cからのZnPc−oF4(酢酸亜鉛前駆体、1回昇華)を使用した。
ZnPc−oF4:C60 40nm
C60 20nm
Bphen 6nm
Au 80nm
Voc 660mV
Jsc 10.1mA/cm2
FF 50%
η 3.2%
<ITO/ZnPc−oF4:C60(1:1)/C60/Bphen/Ag>
実施例6cからのZnPc−oF4(酢酸亜鉛前駆体、1回昇華)を使用した。
ZnPc−oF4 30nm
C60 20nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 640mV
Jsc 11.5mA/cm2
FF 50%
η 3.6%
<ITO/ZnPc−oF4:C60(1:1)/C60/Bphen/Ag>
実施例6dからのZnPc−oF4(亜鉛末前駆体、1回昇華)を使用した。
ZnPc−oF4:C60 40nm
C60 40nm
Bphen 6nm
Au 80nm
Voc 640mV
Jsc 11.5mA/cm2
FF 52%
η 3.8%
<ITO/ZnPc−oCl4:C60(1:1)/C60/Bphen/Au>
厚さ
ZnPc−oCl4 40nm
C60 20nm
Bphen 6nm
Ag 100nm
Voc 680mV
Jsc 10.3mA/cm2
FF 44%
η 3.1%
実施例23
<ITO/PEDOT−PSS/CuPc/CuPc−oF4/C60/BCP/Ag>
CuPc−oF4は、電荷抜き取りを促進するための中間層として使用した。
CuPc−oF4c 2nm 0.1nm/秒
C60 40nm 0.1nm/秒
BCP 4nm 0.1nm/秒
Ag 100nm 0.1nm/秒
Voc 560mV
Jsc 6.6mA/cm2
FF 54%
η 2.0%
Claims (16)
- Mが二価の金属である、請求項1に記載の使用。
- ハロゲンであるR1〜R16基が、全てFであるか、又は全てClである、請求項1又は2に記載の使用。
- 式Ib中のMが、CuもしくはZnである、請求項1に記載の使用。
- 式Ib中のMが二価のハロゲン化金属部、好ましくはAl(III)ClもしくはAl(III)Fである、請求項1に記載の使用。
- C60を電子受容体として使用する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の使用。
- バルクヘテロ接合の形の供与体−受容体接合を有する有機太陽電池における、請求項1から6までのいずれか1項に記載の使用。
- フラット接合の形の供与体−受容体接合を有する有機太陽電池における、請求項1から7までのいずれか1項に記載の使用。
- 少なくとも1つのカソードと、少なくとも1つのアノードと、請求項1から5までのいずれか1項で定義される式Ia及び/又はIbの少なくとも1種の化合物、及び少なくとも1種のフラーレン及び/又はフラーレン誘導体を有する少なくとも1種の更なる半導体材料を組み合わせた光活性材料とを有する基板を含む有機太陽電池。
- 更なる半導体材料がC60を含む、請求項9に記載の有機太陽電池。
- 更なる半導体材料が、少なくとも1種のリレン、特に1,6,7,12−テトラクロロペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシイミドを含む、請求項9または10に記載の有機太陽電池。
- 式Ia及び/又はIbの化合物及び/又は更なる半導体材料が、少なくとも1種のドーパント、特にピロニンB、ローダミン、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン及びそれらの組み合わせから選択される少なくとも1種のドーパントと組み合わせて使用される、請求項9から11までのいずれか1項に記載の有機太陽電池。
- 有機太陽電池が、タンデム型太陽電池である、請求項9から12までのいずれか1項に記載の有機太陽電池。
- フラット接合の形の少なくとも1つの供与体−受容体接合を有する、請求項13に記載の有機太陽電池。
- バルクヘテロ接合の形の少なくとも1つの供与体−受容体接合を有する、請求項13に記載の有機太陽電池。
- 式Ia及び/又はIbの少なくとも1種の化合物と、少なくとも1種のフラーレンもしくはフラーレン誘導体、特にC60を含む、サブセルを含むタンデムセル型の、請求項9から15までのいずれか1項に記載の有機太陽電池。
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