施體受體型窄能隙高分子的製備及其在熱電材料和太陽能電池上的應用

Abstract

根據文獻所報導1，窄能隙π-共軛高分子可以經過參雜物使其成為半導體，並且藉由不同的參雜物來使載子濃度以及移動能力最佳化，為了要達到窄能隙，就必須把高分子設計成能在近紅外光區吸收2,3。本實驗中，受體的部分是thieno[3,4-b]pyrazine，而施體的部分則是4,4-dialkylcyclopentadithiophene。我們選用了施體與受體的系統，經過Stille coupling進行聚合，目的是誘使能隙降低。 這種窄能隙聚吩駢[3,4-b] 的衍生物會應用在有機熱電材料以及太陽能電池上。在有機熱電材料的量測部分中，可以利用摻雜時間的長短，有效的將Seebeck係數提高進而使性能指標(ZT)最佳化。P2在本實驗中的性能指標是最高的，約5.79 x 10-5。在太陽能電池的量測部分，我們採用混摻異質接面型太陽能電池的製作方式來製成元件，而初步量測可以將能量轉換效率提高到4.13*10-2%