PCBM是一個富勒烯衍生物，分子式是[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester。由於它的較好的溶解性，很高的電子遷移率，與常見的聚合物給體材料形成良好的相分離，已成為有機太陽能電池的電子受體的標準物。美國的Solarmer，Konarkar公司已經將含有PCBM的有機太陽能電池商業化。
基本介紹
- 英文名：pcbm
- 分類：富勒烯衍生物
- 特點：溶解性好，電子遷移率高等
- 簡寫：PCBM
簡介,注意事項,製備方法,套用,
簡介
PCBM 是 富 勒 烯 的 衍 生 物，常 見 的 有 [60]PCBM 和 [70]PCBM， [60]PCBM 全稱 [6，6]－苯基－C61－丁酸異甲 酯， [70]PCBM 全 稱 [6，6]－苯基－C71－丁酸異 甲 酯，其繼承了富勒烯的共軛籠狀碳分子結構使得其具有極好的電子容納能力，具有很高的電子遷移性。富勒烯引入了苯環、碳鏈和酯基團使得其具有較好的溶解性。在研究中發現其餘常見的聚合物電子給體材料如高規整聚 3－己 基噻吩 （rr－p3HT）能形成良好的相分離。
以上特點使其成為有機太陽能電池電子受體的標準物質，從1995年 PCBM 首先被用於聚合物太陽能電池中到現在，儘管給體材料研究熱點從 聚 亞 乙 烯 （PPV）到聚3－己 基 噻 吩 （rr－p3HT）再到聚芴等不 斷 進化，但受體 材 料 一 直 是 以 PCBM 為 主。因 此PCBM 在有機太陽能電池的研究和未來套用中占據非常重要的地位。
注意事項
簡寫為PCBM，或者PC61BM或[60]PCBM，而不是PC60BM，這是一個常見的錯誤，若寫成PC60BM，則這裡的C就不對了。 對於PCBM的C70衍生物，也是同樣的情況，即PC71BM或[70]PCBM，而不是PC70BM
pcbm製備方法
PCBM 由富勒烯 C60或 C70和5－苯基－5－（對甲苯磺醯肼基）戊 酸 甲 酯 在 鄰 二 氯 苯 中 回 流 制 取。C60，C70的製備法有雷射法、電弧法和火焰法。雷射法為微量的製備方法，火焰法可以得到較高的富勒烯產率，但實驗條件難以控制；電弧法能夠巨觀量地製備出富勒烯，製備裝置簡單，易操作，但產率不高，僅 為8.26%。
這3種 方 法 制 成 的 富 勒 烯包含 C60C70及 高 碳 富 勒 烯，因此純淨的富勒烯C60或 C70等獲取難度較大，價格高昂。PCBM 的合成產率也不高，以 [60]PCBM 為例，收率僅為約35%，以消耗C60計算為83%，分離純化到99%以上工藝複雜。這 些 因 素 造 成 了 高 純 度 PCBM 獲 取成本高昂。適
套用
目前的能源消耗主要形式是化石燃料的燃燒，新能源為輔。作為不可再生資源，化石能源的儲產比不斷下降，到2011年底，全球已探明石 油 儲 量按目前產量 （2011年）足以維持54年，天然氣則可 以 維 持 64 年，估計技術上可開 采的資源包括2400億桶緻密油和200萬億立方米頁岩氣。另一方面化石燃料的燃燒排放大量二氧化碳，其造成的溫室效應引起全球對氣候變暖 的 擔 憂。
在此背景下，各國對新能源的研究和開發越來越重視。在新能源中尤以太陽能光伏技術為甚。太陽能光伏技術經過幾十年的發展，矽基太陽能電池技術已經日臻成熟，但其生產中會帶來嚴重污染及大量能源的消耗，因此太陽能光伏的研究重點轉向低成本的有機太陽能電池。有機太陽能電池核心由給體材料和 受 體 材 料 組 成，PCBM 是有機太陽能電 池常用的受體材料。
