Fullerene Nucleating Agents: A Route Towards Thermally Stable Photovoltaic Blends
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2014

The bulk-heterojunction nanostructure of non-crystalline polymer: fullerene blends has the tendency to rapidly coarsen when heated above its glass transition temperature, which represents an important degradation mechanism. We demonstrate that fullerene nucleating agents can be used to thermally arrest the nanostructure of photovoltaic blends that comprise a non-crystalline thiophene-quinoxaline copolymer and the widely used fullerene derivative [6,6]-phenyl-C-61-butyric acid methyl ester (PCBM). To this end, C-60 fullerene is employed to efficiently nucleate PCBM crystallization. Sub-micrometer-sized fullerene crystals are formed when as little as 2 wt% C-60 with respect to PCBM is added to the blend. These reach an average size of only 200 nanometers upon introduction of more than 8 wt% C-60. Solar cells based on C-60-nucleated blends indicate significantly improved thermal stability of the bulk-heterojunction nanostructure even after annealing at an elevated temperature of 130 degrees C, which lies above the glass transition temperature of the blend. Moreover, we find that various other compounds, including C-70 fullerene, single-walled carbon nanotubes, and sodium benzoate, as well as a number of commercial nucleating agents-commonly used to clarify isotactic polypropylene-permit to control crystallization of the fullerene phase.

Författare

Camilla Lindqvist

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

J. Bergqvist

Linköpings universitet

Ching-Chiao Feng

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

Stefan Gustafsson

SuMo Biomaterials

Chalmers, Teknisk fysik, Eva Olsson Group

Forskning Andra publikationer

Olof Bäcke

Chalmers, Teknisk fysik, Eva Olsson Group

Forskning Andra publikationer

N. D. Treat

Imperial College London

C. Bounioux

Ben-Gurion University of the Negev

Patrik Henriksson

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

Renee Kroon

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

Ergang Wang

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

Anke Sanz-Velasco

Chalmers, Teknisk fysik, Elektronikmaterial och system

Forskning Andra publikationer

Per Magnus Kristiansen

University of Applied Sciences Northwestern Switzerland, School of Enginnering

N. Stingelin

Imperial College London

Eva Olsson

Chalmers, Teknisk fysik, Eva Olsson Group

Forskning Andra publikationer

Olle Inganaes

Linköpings universitet

Mats Andersson

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

Christian Müller

Chalmers, Kemi- och bioteknik, Polymerteknologi

Forskning Andra publikationer

Advanced Energy Materials

1614-6832 (ISSN) 1614-6840 (eISSN)

Vol. 4 9 1301437-

Styrkeområden

Nanovetenskap och nanoteknik (2010-2017)

Energi

Materialvetenskap

Ämneskategorier

Materialteknik

Energiteknik

Fysik

Kemi

DOI

10.1002/aenm.201301437

Publikationsdata kopplat till DOI

Mer information

Senast uppdaterat

2018-04-20

Feedback och support

Om du har frågor, behöver hjälp, hittar en bugg eller vill ge feedback kan du göra det här nedan. Du når oss också direkt per e-post research.lib@chalmers.se eller via telefon 031-772 3744.

Om tjänsten

Research.chalmers.se innehåller information om forskning på Chalmers, publikationer och projekt inklusive information om finansiärer och samarbetspartners.

Läs mer om tjänsten, täckningsgrad och vilka som kan se informationen

Personuppgifter och cookies

Länkar

Chalmers bibliotek
Chalmers forskning
Forskningsprojekt på chalmers.se

Chalmers tekniska högskola

412 96 GÖTEBORG
TELEFON: 031-772 10 00
WWW.CHALMERS.SE