在三菱化學(xué)開發(fā)的有機薄膜太陽能電池中,p型有機半導(dǎo)體使用的是被稱為四苯并卟啉(Tetrabenzoporphyrin)的有機物,而n型有機半導(dǎo)體使用的是富勒烯衍生
在三菱化學(xué)開發(fā)的有機薄膜太陽能電池中,p型有機半導(dǎo)體使用的是被稱為“四苯并卟啉(Tetrabenzoporphyrin)”的有機物,而n型有機半導(dǎo)體使用的是“富勒烯衍生物”。富勒烯衍生物是指在由60個碳原子構(gòu)成的足球狀分子富勒烯上嵌入有機分子的化合物。
利用與“有機EL”相反的物理現(xiàn)象
四苯并卟啉實際上是2006年由當時還是三菱化學(xué)控股集團的三菱化學(xué)與愛媛大學(xué)理工系名譽教授小野升,作為有機EL和電子紙的驅(qū)動薄膜晶體管材料開發(fā)而成的。由于半導(dǎo)體特性恰好與有機薄膜太陽能電池的條件一致,因此便開始應(yīng)用于太陽能電池。順便一提,有機薄膜太陽能電池利用的是與通電后發(fā)光的“有機EL”材料相反的物理現(xiàn)象。
其中,三菱化學(xué)著眼于四苯并卟啉所擁有的兩個特性。一個特性是,雖然不溶于有機溶劑,但作為其前一階段物質(zhì)的“前驅(qū)體”溶于有機溶劑。另一個是,如果加熱前驅(qū)體,在180度左右會形成結(jié)晶,這樣形成的四苯并卟啉薄膜具有良好的半導(dǎo)體特性,平面性也比較出色。
如果使四苯并卟啉的前驅(qū)體溶于有機溶劑變成墨水狀,然后涂布到薄膜基板上進行加熱,也許就能簡單地制造出有機薄膜太陽能電池。
擁有這種想法的三菱化學(xué)開發(fā)團隊與東京大學(xué)研究生院理學(xué)系研究科教授中村榮一等共同開始研發(fā)有機薄膜太陽能電池。
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如果用150~180度的高溫加熱四苯并卟啉的前驅(qū)體,就會顯示出半導(dǎo)體特性。 |