RU2554877C1 - Composition for producing organic photovoltaic cells based on phthalocyanines and analogues thereof - Google Patents
Composition for producing organic photovoltaic cells based on phthalocyanines and analogues thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554877C1 RU2554877C1 RU2014106755/04A RU2014106755A RU2554877C1 RU 2554877 C1 RU2554877 C1 RU 2554877C1 RU 2014106755/04 A RU2014106755/04 A RU 2014106755/04A RU 2014106755 A RU2014106755 A RU 2014106755A RU 2554877 C1 RU2554877 C1 RU 2554877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electron
- tbu
- composition
- component
- metal complexes
- Prior art date
Links
- 0 CC1C(*)=CC(CN=CC(C2=C(*)[C@@]2(*)C2)=C2C(*)NC(C2C=C(*)C(*)=C[C@]2C=NC=C(C=CC(C2)OCC3=CC=CCC3COC3=CC(CNCC(C=C(*)C(*)C4)=C4C(N)NC(C4=C5C=C(*)C(*)C4)=NC5=NC4=C5C=C(*)C(*)CC5C(N)N4)=C(CN)CC3)C2=C(N)N)=N)=C(CN)C1 Chemical compound CC1C(*)=CC(CN=CC(C2=C(*)[C@@]2(*)C2)=C2C(*)NC(C2C=C(*)C(*)=C[C@]2C=NC=C(C=CC(C2)OCC3=CC=CCC3COC3=CC(CNCC(C=C(*)C(*)C4)=C4C(N)NC(C4=C5C=C(*)C(*)C4)=NC5=NC4=C5C=C(*)C(*)CC5C(N)N4)=C(CN)CC3)C2=C(N)N)=N)=C(CN)C1 0.000 description 6
- YUUPBWOVKNLYIW-UHFFFAOYSA-N CC(CCC1O)CC1N Chemical compound CC(CCC1O)CC1N YUUPBWOVKNLYIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техники:Field of Technology:
Изобретение относится к области превращения световой энергии в электрическую, в частности к композиции для создания органических фотогальванических элементов, осуществляющих такое превращение.The invention relates to the field of conversion of light energy into electrical energy, in particular to a composition for creating organic photovoltaic cells performing such a conversion.
Уровень техники:The prior art:
К настоящему времени известно большое количество таких композиций, обладающих различными характеристиками, их описание приведено в следующих публикациях:To date, a large number of such compositions with various characteristics are known, their description is given in the following publications:
"Lighting porphyrins and phthalocyanines for molecular photovoltaics", М. Victoria Martınez-Dıaz at al., Cheme. Commyn., 2010, vol. 46, рр. 7090-7108;"Lighting porphyrins and phthalocyanines for molecular photovoltaics", M. Victoria Martınez-Dıaz at al., Cheme. Commyn., 2010, vol. 46, pp. 7090-7108;
"Photoinduced Electron Transfer and Excitation Energy Transfer in Directly Linked Zinc Porphyrin/Zinc Phthalocyanine Composite", Fuyuki Ito at al., J. Phys. Chem. А, 2006, vol. 110, рр. 12734-12742;"Photoinduced Electron Transfer and Excitation Energy Transfer in Directly Linked Zinc Porphyrin / Zinc Phthalocyanine Composite", Fuyuki Ito at al., J. Phys. Chem. A, 2006, vol. 110, pp. 12734-12742;
"Conjugated Polymer-Based Organic Solar Cells", Serap Gunes at al., Chem. Rev., 2007, vol. 107, рр. 1324-1338."Conjugated Polymer-Based Organic Solar Cells", Serap Gunes at al., Chem. Rev. 2007, vol. 107, p. 1324-1338.
В состав этих композиций входят фталоцианины.The composition of these compositions includes phthalocyanines.
Наиболее близкими к данному изобретению являются композиции для создания органических фотогальванических элементов, предложенные в патенте: "Conductive polymeric ink composition and organic solar cell containing same" / М-К. Kim, J.-Н. Kim, J-Н. Yoo, J.-Н. Seong, Н.-К. Lee (LG Chem, LTD.), Patent cooperation treaty application, № WO 13169087 (дата публикации заявки: 14 ноября 2013 г.). Данные композиции содержат электронодонорный и электроноакцепторный компоненты. В качестве электронодонорного компонента они включают в себя: поли(3-гексилтиофен) или полисилоксан карбазол, или полианилин, или полиэтилен оксид, или поли(1-метокси-4-(2,5-фенилен-винилен)), полииндол, поливинил карбазол, или поливинил-пиридо-диазин, или поливинил-нафталин-изотиазол, полифенилен сульфид, поливинил-пиридин, политиофен, полифлуорен, полипиридин, а в качестве электроноакцепторного компонента - фуллерены, CdSe наночастицы, углеродные нанотрубки, наностержни, нанопроволоки. Основным недостатком известной композиции является ее дисперсносность, что приводит к непостоянству и неоднородности состава. Кроме того, данная композиция нечувствительна к излучению в ближнем ИК диапазоне.Closest to this invention are compositions for creating organic photovoltaic cells proposed in the patent: "Conductive polymeric ink composition and organic solar cell containing the same" / M-K. Kim, J.-N. Kim, J-H. Yoo, J.-N. Seong, N.-K. Lee (LG Chem, LTD.), Patent cooperation treaty application, No. WO 13169087 (publication date of the application: November 14, 2013). These compositions contain electron donor and electron withdrawing components. As an electron donor component, they include: poly (3-hexylthiophene) or polysiloxane carbazole, or polyaniline, or polyethylene oxide, or poly (1-methoxy-4- (2,5-phenylene-vinylene)), polyindole, polyvinyl carbazole or polyvinyl-pyrido-diazine or polyvinyl-naphthalene-isothiazole, polyphenylene sulfide, polyvinyl-pyridine, polythiophene, polyfluorene, polypyridine, and as an electron-withdrawing component are fullerenes, CdSe nanoparticles, carbon nanotubes, nanorods. The main disadvantage of the known composition is its dispersion, which leads to inconstancy and heterogeneity of the composition. In addition, this composition is insensitive to radiation in the near infrared range.
Была поставлена задача создания такой композиции, которая была бы лишена указанных недостатков, в частности образовывала однородные растворы и имела поглощение в диапазоне длин волн от 300-2500 нм.The task was to create such a composition that would be devoid of these drawbacks, in particular, formed homogeneous solutions and had absorption in the wavelength range from 300-2500 nm.
Данная задача решалась настоящим изобретением. В композиции для создания органических фотогальванических элементов, включающей электронодонорный и электроноакцепторный компоненты, согласно изобретению, в качестве электронодонорного компонента она содержит моно- или полиядерные фталоцианин или нафталоцианин, или их металлокомплексы планарного или сэндвичевого строения, а в качестве электроноакцепторного компонента она содержит поли[2-метокси-5-(2-этилгексилокси)-1,4-фениленвинилен] (МЕН-PPV) структуры:This problem was solved by the present invention. In the composition for creating organic photovoltaic cells, including the electron donor and electron withdrawing components, according to the invention, it contains mononuclear or polynuclear phthalocyanine or naphthalocyanine, or their metal complexes of planar or sandwich structure, and it contains poly as an electron withdrawing component [2- methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene] (MEN-PPV) structures:
при следующем соотношении компонентов (мас.%):in the following ratio of components (wt.%):
электронодонорная часть: 1-5%,electron donor part: 1-5%,
электроноакцепторная часть: 99-95%.electron withdrawing part: 99-95%.
В качестве электронодонорного компонента композиция предпочтительно содержит замещенные монофталоцианины и их металлокомплексы структурыAs an electron donor component, the composition preferably contains substituted monophthalocyanines and their metal complexes structures
, где R=R′=Et, М=НН; или R=Н, R′=tBu, М=НН или R=R′=Bu, М=НН; или R=R′=Ph, М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu, AlCl; или R=R′=Н, Et, Bu, Cl; М=EuOAc, ErOAc, LuOAc; where R = R ′ = Et, M = HH; or R = H, R ′ = tBu, M = HH or R = R ′ = Bu, M = HH; or R = R ′ = Ph, M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu, AlCl; or R = R ′ = H, Et, Bu, Cl; M = EuOAc, ErOAc, LuOAc;
или нафталоцианины и их металлокомплексы структурыor naphthalocyanines and their metal complexes structures
, где R=R′=Ph, М=Mg; или R=Н, R′=tBu, М=Mg. where R = R ′ = Ph, M = Mg; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg.
Предпочтительно в качестве электронодонорного компонента композиция содержит арил- или алкилзамещенные би- и полиядерные фталоцианины или их металлокомплексы структуры:Preferably, as an electron-donating component, the composition contains aryl or alkyl substituted bi- and polynuclear phthalocyanines or their metal complexes of the structure:
, где R=Н, R′=tBu, М=НН, n=1; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, n=1; или R=Н, R′=tBu, М=Zn, n=1; или R=R′=Bu, М=НН, n=1; или R=R′=Bu, М=Mg, n=1; или R=R′=Bu, М=Zn, n=1; R=Н, R′=tBu, М=НН, n=2; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, n=2; или R=R′=Ph, М=Mg, n=1; или R=R′=Ph, М=Mg, n=2; where R = H, R ′ = tBu, M = HH, n = 1; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, n = 1; or R = H, R ′ = tBu, M = Zn, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = HH, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = Mg, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = Zn, n = 1; R = H, R ′ = tBu, M = HH, n = 2; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, n = 2; or R = R ′ = Ph, M = Mg, n = 1; or R = R ′ = Ph, M = Mg, n = 2;
илиor
, где n=1 или 2; where n = 1 or 2;
илиor
, где R=R′=Н, PrO, Bu; или R=Н, R′=tBu; М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu. where R = R ′ = H, PrO, Bu; or R = H, R ′ = t Bu; M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu.
Предпочтительно в качестве электронодонорного компонента композиция содержит фтало- или нафталоцианины лантанидов сэндвичевого строения структурыPreferably, as an electron-donating component, the composition contains phthalo- or naphthalocyanines of sandwich lanthanides
, где Ln=Eu, Dy, Er, Lu; R=R′=Et, Bu; или R=Н, R′=tBu; where Ln = Eu, Dy, Er, Lu; R = R ′ = Et, Bu; or R = H, R ′ = t Bu;
илиor
, где Ln=Eu, Dy, Er, Lu; R=Ph, PhO; where Ln = Eu, Dy, Er, Lu; R = Ph, PhO;
илиor
, где Ln=Eu, Lu; R=Н, Cl; where Ln = Eu, Lu; R = H, Cl;
илиor
, где Ln=Lu; where Ln = Lu;
илиor
, где Ln=Eu, Er, Lu; R=Et, Bu; where Ln = Eu, Er, Lu; R = Et, Bu;
илиor
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; R1=Н, Cl, Bu; where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; R 1 = H, Cl, Bu;
илиor
, где R=Cl, Bu; where R = Cl, Bu;
илиor
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; X=Н, СН2ОН; Ln=Eu, Lu; where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; X = H, CH 2 OH; Ln = Eu, Lu;
илиor
илиor
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; M=2H, LuOAc; Ln=Eu, Lu; where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; M = 2H, LuOAc; Ln = Eu, Lu;
илиor
, где Ln=Eu, Dy, Lu; where Ln = Eu, Dy, Lu;
илиor
, где R=R′′=Н; R′′′=tBu; where R = R ′ ′ = H; R ′ ′ ′ = t Bu;
илиor
Проводящие свойства предлагаемых композиционных материалов обеспечиваются полианилином или одностенными углеродными нанотрубками. В качестве источников излучения использованы лазеры и светодиоды УФ, видимого и ближнего ИК диапазонов, а для фиксации (индикации) отклика фотовольтаических составов - универсальные высокоточные источники-измерители, осциллографы, а также датчики со световым или звуковым сигналом.The conductive properties of the proposed composite materials are provided by polyaniline or single-walled carbon nanotubes. Lasers and LEDs of the UV, visible and near infrared ranges were used as radiation sources, and universal high-precision measuring sources, oscilloscopes, and sensors with a light or sound signal were used to record (indicate) the response of photovoltaic compositions.
Заявленная композиция на основе фталоцианинов и их аналогов чувствительна к электромагнитному излучению УФ, видимого и ближнего ИК диапазонов и способна к генерации электрического тока (ЭДС) при его воздействии. Важным является то, что при воздействии на поверхность, на которую нанесена электропроводящая композиция на основе фталоцианинов сигнала видимого, ультрафиолетового или ближнего инфракрасного излучения, композиция способна сгенерировать электрический сигнал. При этом более предпочтительным является излучение ближнего ИК диапазона, что позволяет использовать заявленные композиции в дневное время.The claimed composition based on phthalocyanines and their analogues is sensitive to electromagnetic radiation from UV, visible and near infrared ranges and is capable of generating an electric current (EMF) when exposed to it. It is important that when exposed to a surface on which an electrically conductive composition based on phthalocyanines is applied a signal of visible, ultraviolet or near infrared radiation, the composition is capable of generating an electrical signal. At the same time, near-infrared radiation is more preferred, which allows the use of the claimed compositions in the daytime.
Важной особенностью заявленного изобретения является то, что при его использовании необходимо наличие датчиков, способных реагировать на возникающий электрический ток. Например, может загораться электрическая лампочка или светодиод.An important feature of the claimed invention is that when using it, it is necessary to have sensors capable of responding to the emerging electric current. For example, a light bulb or LED may light up.
Для обеспечения связи между датчиком и заявляемой композицией, чувствительной к электромагнитному излучению и способной генерировать ЭДС при его воздействии в наибольшей степени удовлетворяют электропроводящие полимеры или электропроводящие полимерные композиции. В качестве гибкой подложки можно использовать ткань, в частности текстильную. Она способна к сохранению гибких свойств после покрытия составами электропроводящих полимеров на основе фталоцианинов и их аналогов и пригодна для размещения на людях, животных или неодушевленных предметах.To ensure the connection between the sensor and the claimed composition, sensitive to electromagnetic radiation and capable of generating EMF upon its exposure, electrically conductive polymers or electrically conductive polymer compositions are most satisfied. As a flexible substrate, you can use fabric, in particular textile. It is capable of maintaining flexible properties after coating with compositions of electrically conductive polymers based on phthalocyanines and their analogues and is suitable for placement on humans, animals or inanimate objects.
Для достижения фотогальванического эффекта предпочтительным является использование лазерного излучения, при этом для детектирования (индикации) отклика наиболее перспективными представляются устройства, излучающие свет видимого диапазона (лампочки, фотодиоды).To achieve the photovoltaic effect, it is preferable to use laser radiation, while devices that emit visible light (bulbs, photodiodes) appear to be the most promising for detecting (indicating) the response.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Готовят насыщенный раствор в хлористом метилене (или тетрагидрофуране, толуоле), содержащий МЕН-РРV и замещенные монофтало- или нафталоцианины, структурыA saturated solution is prepared in methylene chloride (or tetrahydrofuran, toluene) containing MEN-PPV and substituted monophthalo or naphthalocyanines, structures
, где R=R′=Et, М=НН; или R=Н, R′=tBu, М=НН или R=R′=Bu, М=НН; или R=R′=Ph, М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu, AlCl; или R=R′=Н, Et, Bu, Cl; М=EuOAc, ErOAc, LuOAc; where R = R ′ = Et, M = HH; or R = H, R ′ = tBu, M = HH or R = R ′ = Bu, M = HH; or R = R ′ = Ph, M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu, AlCl; or R = R ′ = H, Et, Bu, Cl; M = EuOAc, ErOAc, LuOAc;
илиor
, где R=R′=Ph, М=Mg; или R=Н, R′=tBu, М=Mg или их металлокомплексов. where R = R ′ = Ph, M = Mg; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg or their metal complexes.
Композицию подвергают высушиванию, таким образом получается смесь компонентов в массовом соотношении: 99% - МЕН-PPV и 1%-фталоцианина.The composition is dried, thus obtaining a mixture of components in a mass ratio: 99% - MEN-PPV and 1% phthalocyanine.
Пример 2.Example 2
Композицию готовили как в примере 1, но вместо замещенных монофтало- или нафталоцианинов или их металлокомплексов использовали арил- или алкилзамещенные би- и полиядерные фталоцианины, или их металлокомплексы структуры:The composition was prepared as in example 1, but instead of substituted monophthalo or naphthalocyanines or their metal complexes, aryl or alkyl substituted bi and polynuclear phthalocyanines or their metal complexes of the structure were used:
, где R=Н, R′=tBu, М=НН, n=1; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, n=1; или R=Н, R′=tBu, М=Zn, n=1; или R=R′=Bu, М=НН, n=1; или R=R′=Bu, М=Mg, n=1; или R=R′=Bu, М=Zn, n=1; R=Н, R′=tBu, М=НН, n=2; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, n=2; или R=R′=Ph, М=Mg, n=1; или R=R′=Ph, М=Mg; n=2; where R = H, R ′ = tBu, M = HH, n = 1; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, n = 1; or R = H, R ′ = tBu, M = Zn, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = HH, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = Mg, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = Zn, n = 1; R = H, R ′ = tBu, M = HH, n = 2; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, n = 2; or R = R ′ = Ph, M = Mg, n = 1; or R = R ′ = Ph, M = Mg; n is 2;
илиor
, где n=1 или 2; where n = 1 or 2;
илиor
, где R=R′=Н, PrO, Bu; или R=Н, R′=tBu; М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu, в массовом соотношении: 95% - МЕН-PPV и 5% - фталоцианина. where R = R ′ = H, PrO, Bu; or R = H, R ′ = t Bu; M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu, in a mass ratio: 95% - MEN-PPV and 5% - phthalocyanine.
Пример 3.Example 3
Композицию готовили как в примере 1, но вместо замещенных монофтало или нафталоцианинов или их металлокомплексов использовали фтало- или нафталоцианины лантанидов сэндвичевого строения структурыThe composition was prepared as in example 1, but instead of substituted monophthalo or naphthalocyanines or their metal complexes, phthalo or naphthalocyanines of sandwich lanthanides were used.
, где Ln=Eu, Dy, Er, Lu; R=R′=Et, Bu; или R=Н, R′=tBu; where Ln = Eu, Dy, Er, Lu; R = R ′ = Et, Bu; or R = H, R ′ = t Bu;
илиor
, где Ln=Eu, Dy, Er, Lu; R=Ph, PhO; where Ln = Eu, Dy, Er, Lu; R = Ph, PhO;
илиor
, где Ln=Eu, Lu; R=Н, Cl; where Ln = Eu, Lu; R = H, Cl;
илиor
, где Ln=Lu; where Ln = Lu;
илиor
, где Ln=Eu, Er, Lu; R=Et, Bu; where Ln = Eu, Er, Lu; R = Et, Bu;
илиor
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; R1=Н, Cl, Bu; where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; R 1 = H, Cl, Bu;
илиor
, где R=Cl, Bu; where R = Cl, Bu;
илиor
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; X=Н, CH2OH; Ln=Eu, Lu; where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; X = H, CH 2 OH; Ln = Eu, Lu;
илиor
илиor
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; М=2Н, LuOAc; Ln=Eu, Lu; where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; M = 2H, LuOAc; Ln = Eu, Lu;
илиor
, где Ln=Eu, Dy, Lu; where Ln = Eu, Dy, Lu;
илиor
, где R=R′′=Н; R′′′=tBu; where R = R ′ ′ = H; R ′ ′ ′ = t Bu;
илиor
, в массовом соотношении: 98% - МЕН-PPV и 2% - фталоцианина. , in a mass ratio: 98% - MEN-PPV and 2% - phthalocyanine.
Пример 4.Example 4
Композицию готовили как в примере 1, но дополнительно добавляли одностенные нанотрубки (SWCNT, Aldrich) (концентрация в интервале 0.1-5 мас. %).The composition was prepared as in example 1, but single-walled nanotubes (SWCNT, Aldrich) were additionally added (concentration in the range 0.1-5 wt.%).
Пример 5.Example 5
Композицию готовили как в примере 1, но дополнительно добавляли полианилин (концентрация в интервале 0.1-5 мас. %).The composition was prepared as in example 1, but additionally added polyaniline (concentration in the range of 0.1-5 wt.%).
Одностенные нанотрубки (SWCNT, Aldrich) и полианилин использовали в примерах 4 и 5 для улучшения их проводящих свойств.Single-walled nanotubes (SWCNT, Aldrich) and polyaniline were used in examples 4 and 5 to improve their conductive properties.
Композиции, полученные в примерах 1-5, использовались следующим образом:The compositions obtained in examples 1-5 were used as follows:
1. Композиция наносилась методом полива на слой ткани (текстильной, парашютной, «Болонья» и т.д.), предварительно покрытый слоем материала катода.1. The composition was applied by watering on a layer of fabric (textile, parachute, Bologna, etc.), previously coated with a layer of cathode material.
2. Композиция наносилась методом полива на твердую поверхность (стекло, керамика, пластик (гибкий полимер)), предварительно покрытый слоем материала электрода.2. The composition was applied by watering on a solid surface (glass, ceramic, plastic (flexible polymer)), previously coated with a layer of electrode material.
В обоих методах после высыхания поверхность композиции покрывали сеткой Ag пасты («Контактол»), или прозрачным ПО электродом (жестким - на стекле или гибким - на полимерном носителе).In both methods, after drying, the surface of the composition was covered with an Ag paste network (Kontaktol), or with a transparent PO electrode (hard - on glass or flexible - on a polymer carrier).
При контакте лазерного излучения с материалом композиции фиксировали отклик в виде повышения напряжения (измеряется в нВ и % от начального (фонового) приборного напряжения):Upon contact of the laser radiation with the composition material, the response was recorded in the form of an increase in voltage (measured in nV and% of the initial (background) instrument voltage):
ОБРАЗЕЦ 1SAMPLE 1
Состав:Structure:
Пластик/графит, паста («Контактол»)/МЕН-PPV:tBuPcAlCl/Ag паста («Контактол»), где tBuPcAlCl имеет структуру:Plastic / graphite, paste (“Contactol”) / MEN-PPV: tBuPcAlCl / Ag paste (“Contactol”), where tBuPcAlCl has the structure:
, где R=Н, R′=tBu, М=AlCl. where R = H, R ′ = tBu, M = AlCl.
Отклик:Response:
0) шумовое значение - 30 нВ;0) noise value - 30 nV;
1) красный лазер:1) red laser:
макс, значение - 200 нВ (570%);max, value - 200 nV (570%);
скорость нарастания - около 20 нВ/с (67%) [107 нВ за 5 с (260%)];slew rate - about 20 nV / s (67%) [107 nV for 5 s (260%)];
2) синий лазер:2) blue laser:
макс. значение - 190 нВ (530%));Max. value - 190 nV (530%));
скорость нарастания - около 35 нВ/с (120%) [98 нВ за 5 с (220%)];slew rate - about 35 nV / s (120%) [98 nV for 5 s (220%)];
3) синий светодиод:3) blue LED:
макс. значение - 140 нВ (370%о);Max. value - 140 nV (370% o);
скорость нарастания - около 18 нВ/с (60%) [90 нВ за 5 с (200%)].slew rate - about 18 nV / s (60%) [90 nV for 5 s (200%)].
Расстояние от контакта: 2.5 см.Contact distance: 2.5 cm.
Время полной релаксации: менее 10 с.Complete relaxation time: less than 10 s.
ОБРАЗЕЦ 2SAMPLE 2
Состав:Structure:
Ткань текстиль/SWCNT (Aldrich)/МЕН-PPV:tBuPcAlCl/Ag паста («Контактол»)Textile fabric / SWCNT (Aldrich) / MEN-PPV: tBuPcAlCl / Ag paste (Kontaktol)
Отклик:Response:
0) шумовое значение - 25 нВ;0) noise value - 25 nV;
1) красный лазер:1) red laser:
макс. значение - 215 нВ (760%);Max. value - 215 nV (760%);
скорость нарастания - около 18 нВ/с (72%) [90 нВ за 5 с (260%)];slew rate - about 18 nV / s (72%) [90 nV for 5 s (260%)];
2) синий лазер:2) blue laser:
макс. значение - 120 нВ (380%);Max. value - 120 nV (380%);
скорость нарастания - около 30 нВ/с (120%) [101 нВ за 5 с (300%)];slew rate - about 30 nV / s (120%) [101 nV for 5 s (300%)];
3) синий светодиод:3) blue LED:
макс. значение - 180 нВ (620%);Max. value - 180 nV (620%);
скорость нарастания - около 24 нВ/с (96%) [120 нВ за 5 с (380%)].slew rate - about 24 nV / s (96%) [120 nV for 5 s (380%)].
Расстояние от контакта: 3 см.Contact distance: 3 cm.
Время полной релаксации: менее 10 с.Complete relaxation time: less than 10 s.
ОБРАЗЕЦ 3SAMPLE 3
Состав:Structure:
Ткань клеенч./SWCNT, (Aldrich)/МЕН-PPV:tBuPcAlCl/полианилин/Ag паста («Контактол»)Oilcloth fabric / SWCNT, (Aldrich) / MEN-PPV: tBuPcAlCl / polyaniline / Ag paste (“Contactol”)
Отклик:Response:
0) шумовое значение - 35 нВ;0) noise value - 35 nV;
1) красный лазер:1) red laser:
макс. значение - 350 нВ (900%);Max. value - 350 nV (900%);
скорость нарастания - около 30 нВ/с (86%) [150 нВ за 5 с (330%)];slew rate - about 30 nV / s (86%) [150 nV for 5 s (330%)];
2) синий лазер:2) blue laser:
мак. значение - 105 нВ (200%);poppy. value - 105 nV (200%);
скорость нарастания - около 15 нВ/с (43%) [72 нВ за 5 с (110%)];slew rate - about 15 nV / s (43%) [72 nV for 5 s (110%)];
3) синий светодиод:3) blue LED:
макс. значение - 210 нВ (500%);Max. value - 210 nV (500%);
скорость нарастания - около 25 нВ/с (71%) [110 нВ за 5 с (214%)].slew rate - about 25 nV / s (71%) [110 nV for 5 s (214%)].
Расстояние от контакта: 1.75 см.Contact distance: 1.75 cm.
Время полной релаксации: менее 10 с.Complete relaxation time: less than 10 s.
Измерительное оборудованиеMeasuring equipment
1. Универсальный высокоточный источник-измеритель: Keithley 2612А System Sourcemeter;1. Universal high-precision source meter: Keithley 2612A System Sourcemeter;
2. Красный лазер (650 нм);2. Red laser (650 nm);
3. Синий лазер (405 нм, 20 мВт);3. Blue laser (405 nm, 20 mW);
4. Синий светодиод (450 нм, 100 мВт полной мощности).4. Blue LED (450 nm, 100 mW full power).
Полученный отклик указывает на возможность использования данной композиции для органических фотогальванических элементов.The resulting response indicates the possibility of using this composition for organic photovoltaic cells.
Claims (4)
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
электронодонорная часть: 1-5%,
электроноакцепторная часть: 99-95%.1. A composition for creating organic photovoltaic cells, including an electron-donating component and an electron-withdrawing component, characterized in that it contains mono or polynuclear phthalocyanine or naphthalocyanine or their metal complexes of planar or sandwich structure, and as an electron-withdrawing component, poly [2- methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene], structures:
in the following ratio of components, wt.%:
electron donor part: 1-5%,
electron withdrawing part: 99-95%.
, где R=R′=Et, М=НН; или R=Н, R′=tBu, М=НН или R=R′=Bu, М=НН; или R=R′=Ph, М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu, AlCl; или R=R′=Н, Et, Bu, Cl; М=EuOAc, ErOAc, LuOAc;
или нафталоцианины и их металлокомплексы структуры:
, где R=R′=Ph, М=Mg; или R=Н, R′=tBu, М=Mg.2. The composition according to p. 1, characterized in that as an electron-donating component it contains substituted monophthalocyanines and their metal complexes of the structure:
where R = R ′ = Et, M = HH; or R = H, R ′ = tBu, M = HH or R = R ′ = Bu, M = HH; or R = R ′ = Ph, M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu, AlCl; or R = R ′ = H, Et, Bu, Cl; M = EuOAc, ErOAc, LuOAc;
or naphthalocyanines and their metal complexes structures:
where R = R ′ = Ph, M = Mg; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg.
, где R=Н, R′=tBu, М=НН, n=1; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, n=1; или R=Н, R′=tBu, М=Zn, n=1; или R=R′=Bu, М=НН, n=1; или R=R′=Bu, М=Mg, n=1; или R=R′=Bu, М=Zn, n=1; R=Н, R′=tBu, М=НН, n=2; или R=Н, R′=tBu, М=Mg, n=2; или R=R′=Ph, М=Mg, n=1; или R=R′=Ph, М=Mg, n=2;
или
, где n=1 или 2;
или
, где R=R′=Н, PrO, Bu; или R=Н, R′=tBu; М=Mg, Zn, Со, Ni, Cu.3. The composition according to p. 1, characterized in that as an electron-donating component it contains aryl or alkyl substituted bi- and polynuclear phthalocyanines or their metal complexes of the structure:
where R = H, R ′ = tBu, M = HH, n = 1; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, n = 1; or R = H, R ′ = tBu, M = Zn, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = HH, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = Mg, n = 1; or R = R ′ = Bu, M = Zn, n = 1; R = H, R ′ = tBu, M = HH, n = 2; or R = H, R ′ = tBu, M = Mg, n = 2; or R = R ′ = Ph, M = Mg, n = 1; or R = R ′ = Ph, M = Mg, n = 2;
or
where n = 1 or 2;
or
where R = R ′ = H, PrO, Bu; or R = H, R ′ = t Bu; M = Mg, Zn, Co, Ni, Cu.
, где Ln=Eu, Dy, Er, Lu; R=R′=Et, Bu; или R=Н, R′=tBu;
или
, где Ln=Eu, Dy, Er, Lu; R=Ph, PhO;
или
, где Ln=Eu, Lu; R=Н, Cl;
или
, где Ln=Lu;
или
, где Ln=Eu, Er, Lu; R=Et, Bu;
или
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; R1=Н, Cl, Bu;
или
, , где R=Cl, Bu;
или
, , где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; X=Н, СН2ОН; Ln=Eu, Lu;
или
;
или
, где R=R′=Bu; или R=Н, R′=tBu; М=2Н, LuOAc; Ln=Eu, Lu;
или
, где Ln=Eu, Dy, Lu;
или
, где R=R′′=Н; R′′′=tBu;
или
. 4. The composition according to p. 1, characterized in that as an electron-donating component it contains phthalo- or naphthalocyanines of lanthanides of a sandwich structure structure:
where Ln = Eu, Dy, Er, Lu; R = R ′ = Et, Bu; or R = H, R ′ = t Bu;
or
where Ln = Eu, Dy, Er, Lu; R = Ph, PhO;
or
where Ln = Eu, Lu; R = H, Cl;
or
where Ln = Lu;
or
where Ln = Eu, Er, Lu; R = Et, Bu;
or
where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; R 1 = H, Cl, Bu;
or
, where R = Cl, Bu;
or
, where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; X = H, CH 2 OH; Ln = Eu, Lu;
or
;
or
where R = R ′ = Bu; or R = H, R ′ = t Bu; M = 2H, LuOAc; Ln = Eu, Lu;
or
where Ln = Eu, Dy, Lu;
or
where R = R ′ ′ = H; R '''= t Bu;
or
.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106755/04A RU2554877C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Composition for producing organic photovoltaic cells based on phthalocyanines and analogues thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106755/04A RU2554877C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Composition for producing organic photovoltaic cells based on phthalocyanines and analogues thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2554877C1 true RU2554877C1 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014106755/04A RU2554877C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Composition for producing organic photovoltaic cells based on phthalocyanines and analogues thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2554877C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011148176A2 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | The Solar Press Uk Ltd | Photovoltaic modules |
CN102693841A (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | 海洋王照明科技股份有限公司 | Solar cell device and manufacturing method thereof |
WO2013169087A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 주식회사 엘지화학 | Conductive polymeric ink composition and organic solar cell containing same |
-
2014
- 2014-02-24 RU RU2014106755/04A patent/RU2554877C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011148176A2 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | The Solar Press Uk Ltd | Photovoltaic modules |
CN102693841A (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | 海洋王照明科技股份有限公司 | Solar cell device and manufacturing method thereof |
WO2013169087A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 주식회사 엘지화학 | Conductive polymeric ink composition and organic solar cell containing same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
OKU T. et al, Formation and characterization of MEH-PPV/PCBM-based bulk heterojunction solar cells, Journal of Ceramic Processing Research, 2008, v. 9, No. 6, p. 549-552. ПАРАЩУК Д.Ю. и др., Современные фотоэлектрические и фотохимические методы преобразования солнечной энергии, Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2008, т. LII, N 6, с. 107-117 * |
OU Y. et al, Organic solar cells with improved spectral coverage based on copper phthalocyanine : MEH-PPV : C60 bulk heterojunctions, Nano-Optoelectronics Workshop, 2007, p. 146-147. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mousavi et al. | Fast response ZnO/PVA nanocomposite-based photodiodes modified by graphene quantum dots | |
Zhang et al. | Synthesis and characterization of CdSe nanorods functionalized with regioregular poly (3-hexylthiophene) | |
JP2011513951A (en) | Tandem photovoltaic cell | |
Mohiuddin et al. | Biopolymer composites in photovoltaics and photodetectors | |
JP2010041022A (en) | Photoelectric conversion element | |
Zafar et al. | Organic–inorganic hybrid nanocomposite for enhanced photo-sensing of PFO-DBT: MEH-PPV: PC 71 BM blend-based photodetector | |
Ma et al. | Fabrication of polythiophene–TiO 2 heterojunction solar cells coupled with upconversion nanoparticles | |
Mitta et al. | Gold nanoparticle-embedded DNA thin films for ultraviolet photodetectors | |
Lee et al. | ZnO@ graphene QDs with tuned surface functionalities formed on eco-friendly keratin nanofiber textile for transparent and flexible ultraviolet photodetectors | |
JPWO2016158698A1 (en) | Photoelectric conversion element | |
Chakraborty et al. | Effect of single walled carbon nanotubes on the threshold voltage of dye based photovoltaic devices | |
RU2554877C1 (en) | Composition for producing organic photovoltaic cells based on phthalocyanines and analogues thereof | |
Lin et al. | Diketopyrrolopyrrole derivative functionalized graphene for high performance visible-light photodetectors | |
US20220130621A1 (en) | Hybrid fiber for detection of uv light | |
US10916720B2 (en) | Organic photoelectric conversion device and production method thereof | |
Kayathri et al. | Study on the optoelectronic properties of UV luminescent polymer: ZnO nanoparticles dispersed PANI | |
CN100582129C (en) | Rear modified polyvinyl carbazole material and preparation method and uses thereof | |
Kim et al. | Organic Light-Dependent Resistors with Near Infrared Light-Absorbing Conjugated Polymer Films | |
Qadir et al. | Performance enhancement of NiTsPc based photo sensor using treated TiO 2 NPs film | |
Kim et al. | Performance enhancement of triboelectric nanogenerators via photo-generated carriers using a polymer-perovskite composite | |
WO2020071223A1 (en) | Photoelectric conversion element and manufacturing method thereof | |
Kausar et al. | Graphene quantum dots in high performance nanocomposites—design to phantastic progressions | |
Kumar et al. | Ambient Atmosphere Dependent Photovoltaic Parameters of P3HT: ZnO Based Hybrid Solar Cells | |
Ibrahim et al. | Conjugated Polymer (MEH-PPV: MWCNTs) Organic Nanocomposite for Photodetector Application | |
Hao et al. | Fully Flexible Yarn-Based Phototransistors for UV–Visible Light Detection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180225 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191007 |