18.4 % Organic Solar Cells Using a High Ionization Energy Self‐Assembled Monolayer as Hole‐Extraction Interlayer

单层 佩多:嘘 氧化铟锡 轨道能级差 有机太阳能电池 能量转换效率 材料科学 苯乙烯 阳极 电极 化学 分子 高分子化学 纳米技术 物理化学 有机化学 共聚物 聚合物 光电子学
作者
Yuanbao Lin,Artiom Magomedov,Yuliar Firdaus,Dimitrios Kaltsas,Abdulrahman El Labban,Hendrik Faber,Dipti R. Naphade,Emre Yengel,Xiaopeng Zheng,Emre Yarali,Neha Chaturvedi,Kalaivanan Loganathan,Despoina Gkeka,Sanaa H. AlShammari,Osman M. Bakr,Frédéric Laquai,Leonidas Tsetseris,Vytautas Getautis,Thomas D. Anthopoulos
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:14 (17): 3569-3578 被引量:154
标识
DOI:10.1002/cssc.202100707
摘要

Abstract Self‐assembled monolayers (SAMs) based on Br‐2PACz ([2‐(3,6‐dibromo‐9 H ‐carbazol‐9‐yl)ethyl]phosphonic acid) 2PACz ([2‐(9H‐Carbazol‐9‐yl)ethyl]phosphonic acid) and MeO‐2PACz ([2‐(3,6‐dimethoxy‐9H‐carbazol‐9‐yl)ethyl]phosphonic acid) molecules were investigated as hole‐extracting interlayers in organic photovoltaics (OPVs). The highest occupied molecular orbital (HOMO) energies of these SAMs were measured at −6.01 and −5.30 eV for Br‐2PACz and MeO‐2PACz, respectively, and found to induce significant changes in the work function (WF) of indium‐tin‐oxide (ITO) electrodes upon chemical functionalization. OPV cells based on PM6 (poly[(2,6‐(4,8‐bis(5‐(2‐ethylhexyl‐3‐fluoro)thiophen‐2‐yl)‐benzo[1,2‐b:4,5‐b’]dithiophene))‐alt‐(5,5‐(1’,3’‐di‐2‐thienyl‐5’,7’‐bis(2‐ethylhexyl)benzo[1’,2’‐c:4’,5’‐c’]dithiophene‐4,8‐dione)]) : BTP‐eC9 : PC 71 BM ([6,6]‐phenyl‐C71‐butyric acid methyl ester) using ITO/Br‐2PACz anodes exhibited a maximum power conversion efficiency (PCE) of 18.4 %, outperforming devices with ITO/MeO‐2PACz (14.5 %) and ITO/poly(3,4‐ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT : PSS) (17.5 %). The higher PCE was found to originate from the much higher WF of ITO/Br‐2PACz (−5.81 eV) compared to ITO/MeO‐2PACz (4.58 eV) and ITO/PEDOT : PSS (4.9 eV), resulting in lower interface resistance, improved hole transport/extraction, lower trap‐assisted recombination, and longer carrier lifetimes. Importantly, the ITO/Br‐2PACz electrode was chemically stable, and after removal of the SAM it could be recycled and reused to construct fresh OPVs with equally impressive performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研Uzi应助赵梓函采纳,获得10
2秒前
2秒前
离枝完成签到 ,获得积分10
3秒前
李小小发布了新的文献求助10
4秒前
宗忻发布了新的文献求助10
4秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
xiaofei666应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
最爱不过陈奕迅完成签到,获得积分10
7秒前
ZYK应助RW乾采纳,获得10
7秒前
10秒前
宗忻完成签到,获得积分10
12秒前
一石完成签到,获得积分10
13秒前
共享精神应助千日粉采纳,获得10
14秒前
神勇友易完成签到,获得积分10
14秒前
威武怀蕊完成签到,获得积分10
14秒前
Gaopkid完成签到,获得积分10
15秒前
小秃子发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
搜集达人应助糟糕的花卷采纳,获得10
18秒前
秦春歌完成签到,获得积分10
19秒前
华华华发布了新的文献求助10
20秒前
顾矜应助Singularity采纳,获得10
20秒前
21秒前
Gaopkid发布了新的文献求助10
23秒前
落后的梦秋完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
赵梓函完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790013
关于积分的说明 7793363
捐赠科研通 2446416
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301093
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626106
版权声明 601102