Modyfikacja poziomów HOMO-LUMO P3HT poprzez domieszkowanie związkami organicznymi

W pracy omówiono wpływ domieszkowania poli(3-heksylotiofenu) (P3HT) czterema związkami organicznymi o różnej kwasowości na spowolnienie degradacji P3HT. Wyznaczono dla P3HT i mieszanin potencjał jonizacji i powinowactwo elektronowe stosując woltamperometrię cykliczną i na ich podstawie określono poziomy energetyczne HOMO-LUMO oraz przerwę energetyczną (spektroskopia UV-vis) oraz parametry fotowoltaiczne dla skonstruowanych objętościowych, polimerowych ogniw słonecznych. Jako akceptor zastosowano ester metylowy kwasu [6,6]-fenylo-C61-masłowego (PCBM). Przeprowadzone badania wykazały zależność stopnia degradacji P3HT od pKa. Ponadto domieszkowanie P3HT nie wpłynęło na zmianę właściwości elektrochromowych polimeru, aczkolwiek większe stężenia mogą wpłynąć na zmianę barwy. Przeprowadzone badania fotowoltaiczne wykazały, iż możliwe jest zastosowanie domieszkowanego P3HT jako donora w warstwie aktywnej. Najwyższą wartość sprawności fotowoltaicznej określono na poziomie 0,34% dla P3HT domieszkowanego kwasem p-aminobenzoesowym.

---

In this paper were presented influence of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) doping by four organic compounds with of varying acidity on the degradation of P3HT. Energy HOMO-LUMO levels, band gaps using electrochemical method and spectroscopy UV-vis and photovoltaic parameters of bulk heterojunction polymer solar cells were determined for P3HT and doped P3HT. The polymer solar cells were fabricated by spin coating the blend solution of the P3HT or doped P3HT as donor and [6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester (PCBM) as acceptor. Our studies indicate pKa organic compounds dependence of the degree degradation P3HT. In addition, doping of P3HT did not change electrochromic properties of P3HT, although higher concentration of organic compound may affect color change. Photovoltaics studies have shown possibility to use doped P3HT as donor on active layer. The highest value of PCE equal 0.34 % were determined for the P3HT doped with p-aminobenzoic acid.