Project R-1059

Titel

Stabilisatie van de morfologie van electro-actieve polymeerblends door reversibele of irreversibele immobilisatie

Abstract

Binnen het domein van polymere fotovoltaïsche cellen zijn er de laatste jaren een stijgend aantal onderzoeksgroepen die de grens van 5% efficiëntie kunnen verwezenlijken. De bereikte efficiëntie is echter niet de enige factor die een eventuele commerciële toepassing van organische zonnecellen zal beïnvloeden. De stabiliteit op langere termijn is hierin een belangrijk gegeven. De stabiliteit wordt vooral beperkt door de stabiliteit van de optimale morfologie. Dit is de manier waarop de 2 componenten in de actieve laag met elkaar vermengd zijn. De twee componenten zijn doorgaans een geconjugeerd polymeer en een C60 derivaat. Door het verlies van de optimale morfologie gaan de gewenste elektronische eigenschappen van de blend verloren, wat gepaard gaat met een verlies aan efficiëntie. In dit project wordt als doel voorop gesteld om verschillende methoden te ontwikkelen die moeten toelaten de morfologie in polymeerblends te stabiliseren om zo de optimale eigenschappen van de blend in de tijd te weerhouden. Deze doelstelling zal men trachten te realiseren door gebruik te maken van elektrondonormaterialen uit de klasse van polythiofenen. Omdat poly(3-hexylthiofeen) P3HT gebruikt wordt als het werkpaardmateriaal in organische zonnecellen, wordt dit polymeer ook in dit project gebruikt als basismateriaal. Het basisconcept dat we in dit project trachten te ontwikkelen komt neer op het verhogen van de glasovergangstemperatuur (Tg) van het materiaal. Dit moet ervoor zorgen dat het materiaal minder gaat ┐vloeien└ en de morfologie langer behouden blijft. Dit kan men realiseren door ofwel de fysische interacties tussen de polymeerketens te verhogen ofwel door een covalente binding te maken tussen verschillende ketens (vernetting). Het verhogen van fysische interacties tussen de polymeerketens bereikt men door het invoeren van H-brug vormende groepen. Een covalente verankering van de polymeren in de optimale morfologie tracht men te verwezenlijken door methoden te ontwikkelen die in situ een vernetting veroorzaken en zo de morfologie kunnen immobiliseren. Deze doelstellingen tracht men te bereiken door de introductie in het polymeer van entiteiten met bepaalde functionele groepen door copolymerisatie, hetzij postpolymerisatie functionalisatie.

Periode

01 oktober 2005 - 30 september 2007