Synthesis and characterization of indenofluorene-based copolymers containing 2,5-bis(2-thienyl)-N-arylpyrrole for bulk heterojunction solar cells and polymer light-emitting diodes
저자
Tamilavan, Vellaiappillai ; Sakthivel, Pachagounder ; Li, Yinan ; Song, Myungkwan ; Kim, Chul-Hyun ; Jin, Sung-Ho ; Hyun, Myung Ho
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학술지명
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발행연도
2010
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
3169-3177(9쪽)
제공처
<P>Two novel alternating π-conjugated copolymers, poly[2,8-(6,6′,12,12′-tetraoctyl-6,12-dihydroindeno-[1,2b]fluorene- alt-5(1-(2,6-diisopropylphenyl)-2,5-di(2-thienyl)pyrrole) (P1) and poly[2,8-(6,6′,12,12′-tetraoctyl-6,12-dihydroindeno-[1,2b]fluorene- alt-5(1-(p-octylphenyl)-2,5-di(2-thienyl)pyrrole) (P2), were synthesized via the Suzuki coupling method and their optoelectronic properties were investigated. The resulting polymers P1 and P2 were completely soluble in various common organic solvents and their weight-average molecular weights (M<SUB>w</SUB>) were 5.66 × 10<SUP>4</SUP> (polydispersity: 1.97) and 2.13× 10<SUP>4</SUP> (polydispersity: 1.54), respectively. Bulk heterojunction (BHJ) solar cells were fabricated in ITO/PEDOT:PSS/polymer:PC<SUB>70</SUB>BM(1:5)/TiO<SUB>x</SUB>/Al configurations. The BHJ solar cell with P1:PC<SUB>70</SUB>BM (1:5) has a power conversion efficiency (PCE) of 1.12% (J<SUB>sc</SUB>= 3.39 mA/cm<SUP>2</SUP>, V<SUB>oc</SUB>= 0.67 V, FF = 49.31%), measured using AM 1.5 G solar simulator at 100 mW/cm<SUP>2</SUP> light illumination. We fabricated polymer light-emitting diodes (PLEDs) in ITO/PEDOT:PSS/emitting polymer:polyethylene glycol (PEG)/Ba/Al configurations. The electroluminescence (EL) maxima of the fabricated PLEDs varied from 526 nm to 556 nm depending on the ratio of the polymer to PEG. The turn-on voltages of the PLEDs were in the range of 3–8 V depending on the ratio of the polymer to PEG, and the maximum brightness and luminance efficiency were 2103 cd/m<SUP>2</SUP> and 0.37 cd/A at 12 V, respectively. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 48: 3169–3177, 2010</P>
<B>Graphic Abstract</B>
<P>Two novel indenofluorene-based copolymers containing 2,5-bis(2-thienyl)-N-(4-octylphenyl)pyrrole or 2,5-bis(2-thienyl)-N-(2,6-diisopropylphenyl)pyrrole were prepared for bulk hetrojunction solar cells and polymer light-emitting diodes.
<img src='wiley_img_2010/0887624X-2010-48-14-POLA24101-gra001.gif' alt='wiley_img_2010/0887624X-2010-48-14-POLA24101-gra001'>
</P>
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