Patent CA-3157963-A1 (CA)
Inventor: BIANCHI GABRIELE
IPC: H01L51/44
Filed: 2020-11-12
Abstract: Une cellule photovoltaïque polymère (ou cellule solaire) à structure inversée comprend : - une anode ; - une couche tampon anodique ; - une couche active comprenant au moins un polymère organique photoactif en tant que donneur d'électrons et au moins un composé organique accepteur d'électrons ; - une couche tampon cathodique ; - une cathode ; dans laquelle : - ledit polymère organique photoactif est choisi parmi des polymères conjugués comprenant un dérivé d'anthraditiophénique ayant une formule générale (I) : dans laquelle : - Z, identiques ou différents les uns des autres, de préférence égaux l'un à l'autre, représentent un atome de soufre, un atome d'oxygène, un atome de sélénium ; - Y, identiques ou différents les uns des autres, de préférence identiques les uns aux autres, représentent un atome de soufre, un atome d'oxygène ; - R1, identiques ou différents les uns des autres, de préférence identiques les uns aux autres, sont choisis parmi les groupes amino N-R4R5 où R4 représente un atome d'hydrogène, ou est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés, ou est choisi parmi 20 groupes cycloalkyle substitués facultatifs et R5 est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés, ou est choisi parmi des groupes cycloalkyle substitués facultatifs ; sont choisis parmi les groupes polyéthylèneoxyle R6-O-[CH2-CH2-O]n dans lequel R6 représente un atome d'hydrogène, ou est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés, et n est un nombre entier compris entre 1 et 4 ; ou sont choisis parmi les groupes -O-R7 dans lesquels R7 représente un atome d'hydrogène, ou est choisi parmi les groupes alkyle C1-C30, de préférence C2-C24, linéaires ou ramifiés ; - R2, identiques ou différents les uns des autres, de préférence identiques les uns aux autres, représentent un atome d'hydrogène ; ou sont choisis parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés ; ou sont choisis parmi des groupes -COR10 dans lesquels R10 est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés ; ou sont choisis parmi les groupes -COOR11 dans lesquels R 11 est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés ; ou sont choisis parmi des groupes aryle substitués facultatifs ; ou sont choisis parmi des groupes hétéroaryle substitués facultatifs ; - R3, identiques ou différents les uns des autres, de préférence égaux les uns aux autres, représentent un atome d'hydrogène ; ou sont choisis parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés ; ou sont choisis parmi des groupes -COR10 dans lesquels R10 est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés ; ou sont choisis parmi les groupes -COOR 11 dans lesquels R11 est choisi parmi les groupes alkyle C1-C20, de préférence C2-C10, linéaires ou ramifiés ; ou sont choisis parmi des groupes aryle substitués facultatifs ; ou sont choisis parmi des groupes hétéroaryle substitués facultatifs ; - Q, identiques ou différents les uns des autres, de préférence identiques les uns aux autres, représentent un atome d'azote ; ou représentent un groupe C-R3 dans lequel R3 a les mêmes significations que ci-dessus ; - n est un nombre entier compris entre 10 et 500, de préférence entre 20 et 300 ; - ledit au moins un composé accepteur d'électrons organique peut être choisi parmi des composés non fulleréniques, éventuellement polymères, tels que, par exemple, des composés à base de pérylène-diimides ou de naphtalène-diimides et de cycles aromatiques fusionnés ; des indacénophénes ayant des groupes terminaux pauvres en électrons ; des composés ayant un noyau aromatique apte à tourner symétriquement, par exemple, des dérivés de corannulène ou de truxone. Ladite cellule photovoltaïque polymère (ou cellule solaire) à structure inversée présente de bonnes valeurs d'efficacité de conversion de puissance (PCE) (h) et peut être avantageusement utilisée dans la construction de modul...