共軛高分子化合物

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102141537

專利證號

I 499611

專利獲證名稱

共軛高分子化合物

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2015/09/11

技術說明

本發明所合成的含紫質單元共軛高分子，為可運用於高分子太陽能電池之光敏性材料。藉由調控紫質衍生物在高分子中的位置以及比例，可以有效的控制吸光範圍以及堆疊影響，在適當的條件之下，可得到同時具有高分子優點及紫質優點的光敏性材料，再混摻N型材料碳七十衍生物 [6,6]-phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM)或碳六十衍生物[6,6]-phenyl-C 61-butyric acid methyl ester (PC61BM)於各種有機溶劑中，旋轉塗佈做為高分子太陽能電池之主動層，藉此達到全光譜吸收且具有之PCE = 8.2 %的高效率高分子太陽能電池。紫質衍生物的引入同時提升了高分子材料的溶解度、改善了主動層的形態與穩定性，本專利的含紫質光敏性材料對一般高分子太陽能電池製程常用溶劑如：四氫呋喃、甲苯、氯苯、雙氯苯都有良好溶解度；在製程上不需為了最佳化主動層的形貌而額外對主動層進行繁瑣的溶劑或熱處理，因而有利於大面積或噴墨式的量產型製程，且主動層具有高穩定性，所製作的高分子太陽能電池在沒有封裝的情況下，至今於空氣中放置超過600小時仍能保有90%以上的光電轉換效率。故本發明產出了全太陽光譜吸收的含紫質光敏性材料，此類型材料易於加工，且可製做出高效能、高穩定性的高分子太陽能電池。 The invention disclosed the design, synthesis and polymer solar cell performances of a series of porphyrin containing conjugated polymers. The polymer is featured with (1) wide absorption spectrum (400-900 nm), which excellently matches with the solar radiation spectrum; (2) good solubility in comment solvents, such as tetrahydrofuran, chloroform, toluene, chlorobenzene, and dichlorobenzene; (3) easy to be processed with low-cost solution processes; (3) high performance with power conversion efficiency of 8.2 % in the single active layer polymer solar cells; and (4) high ambient stability – with encapsulation the devices preserving over 90% of power conversion efficiency under ambient condition. The porphyrin photoactive materials in the invention thus are the first successful example of highly performed, highly stable, and easily used porphyrin photoactive materials used in polymer solar cells.

備註

本會(收文號1110027136)回應該校111年5月12日陽明交大研產學字第1110015716號函申請終止維護專利(國立陽明交通大學)

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