Kupfer(II)-Phthalocyanin

Potenzial für Photovoltaikanwendungen: Kupfer(II)-Phthalocyanin (CuPc) ist ein organischer Halbleiter, der in der Forschung zu organischen photovoltaischen (OPV) Bauelementen verwendet wird. Seine optischen und elektronischen Eigenschaften machen es zu einem Kandidatenmaterial für Lichtsammel- und Ladungserzeugungsschichten in ausgewählten Bauelementarchitekturen.

Ladungstransport- und Grenzflächeneigenschaften: CuPc kann in organischen elektronischen Systemen als photoaktives oder ladungstransportierendes Material fungieren. Seine Rolle als Elektronendonor oder -akzeptor hängt von der Bauelementstruktur, der Ausrichtung der Energieniveaus und den in Kombination verwendeten Materialien ab.

Potenzial zur Leistungsoptimierung: Die Kombination von CuPc mit anderen organischen Halbleitern wie Pentacen kann die Lichtabsorption, die Ladungstrennung und die Bauelementleistung beeinflussen. Jede Verbesserung des Wirkungsgrads der Energieumwandlung hängt von den Materialverhältnissen, der Schichtstruktur, dem Herstellungsprozess und den Testbedingungen ab.

Kompatibilität mit vakuumabscheidungsbasierten Bauelementen: CuPc wurde in vakuumabscheidungsbasierten organischen elektronischen Bauelementen, einschließlich organischer Solarzellen, untersucht. Seine filmbildenden Eigenschaften und etablierte Dünnschichtverarbeitungsmethoden unterstützen die Forschung zu verschiedenen Bauelementarchitekturen, einschließlich leichter und potenziell flexibler photovoltaischer Systeme.

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Produktbeschreibung

Kupfer(II)-phthalocyanin (CuPc) wurde als Elektronendonator-Material in vakuumabscheidungsbasierten organischen photovoltaischen (OPV) Bauelementen untersucht, insbesondere in Kombination mit Fulleren-C60 oder Phenyl-C61-buttersäuremethylester (PCBM). In spezifischen Bauelementkonfigurationen wurden Leistungsumwandlungswirkungsgrade (PCEs) von etwa 1 % berichtet. Der Einbau von Pentacen in die CuPc-Schicht hat ebenfalls gezeigt, dass sich die Bauelementleistung verbessert, wobei unter bestimmten experimentellen Bedingungen berichtete PCEs von bis zu 4 % erreicht wurden. Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von CuPc-basierten Materialsystemen für die weitere Optimierung in der Forschung zu organischen Solarzellen.

Kupfer(II)-Phthalocyanin

Produktparameter

Schmelzpunkt600 °C (Zersetzung)
Dichte1,62 [bei 20 °C]
LagertempInerte Atmosphäre, Raumtemperatur
Löslichkeitunlöslich in H2O, Ethanol; löslich in konz. H2SO4
Farbindex74160
Form Feines kristallines Pulver
Farbe Dunkelblau
Geruchgeruchlos
Wasserlöslichkeit<0,1 g/100 mL bei 20 ºC
λmax602 nm (CHCl3) (Lit.)
Hydrolyseempfindlichkeit4: keine Reaktion mit Wasser unter neutralen Bedingungen
Merck14,2520
BRN 4121848
ExpositionsgrenzenACGIH: TWA 1 mg/m3
NIOSH: IDLH 100 mg/m3; TWA 1 mg/m3
InChI-SchlüsselXCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N
LogP-1 bei 23 °C
NIST-Chemie-ReferenzKupferphthalocyanin (147-14-8)
EPA-StoffregistrierungssystemC.I. Pigment Blue 15 (147-14-8)
Absorptionλmax 678 nm (DMF)

Sicherheitsinformationen

Sicherheitssätze22-24/25
WGK Deutschland -
RTECSGL8510000
TSCA Ja
HS-Code 32041300
Daten zu gefährlichen Stoffen147-14-8 (Daten zu gefährlichen Stoffen)
ToxizitätLD50 intraperitoneal bei der Ratte: > 3 g/kg

Anwendungsszenarien

Kupfer(II)-phthalocyanin (CuPc) wird häufig als hochleistungsfähiges blaues Pigment in Beschichtungen, Druckfarben, Kunststoffen und Gummiwaren verwendet. Seine Farbeigenschaften und Stabilität machen es geeignet für Anwendungen, die eine gleichbleibende Farbgebung und eine dauerhafte Pigmentleistung erfordern.

In der Forschung und der Entwicklung fortschrittlicher Materialien wird CuPc auch wegen seiner Halbleiter- und photoaktiven Eigenschaften untersucht, insbesondere in organischen elektronischen Bauelementen wie organischen Photovoltaikzellen (OPV). Je nach Formulierung und Bauelementdesign kann es in photoaktiven Schichten und anderen funktionellen Dünnschichtstrukturen eingesetzt werden. CuPc und verwandte Phthalocyaninverbindungen werden auch für Anwendungen in der Photochemie, in optischen Materialien und in der analytischen Forschung untersucht.

Kupfer(II)-Phthalocyanin

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