Achieving 16% Efficiency for Polythiophene Organic Solar Cells with a Cyano‐Substituted Polythiophene

有机太阳能电池 材料科学 活动层 聚噻吩 轨道能级差 能量转换效率 富勒烯 接受者 结晶度 聚合物太阳能电池 光电子学 化学工程 纳米技术 聚合物 导电聚合物 图层(电子) 高分子化学 有机化学 复合材料 分子 化学 工程类 物理 薄膜晶体管 凝聚态物理
作者
Xiyue Yuan,Yunli Zhao,Yue Zhang,Dongsheng Xie,Wanling Deng,Junyu Li,Hongbin Wu,Chunhui Duan,Fei Huang,Yong Cao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (24) 被引量:54
标识
DOI:10.1002/adfm.202201142
摘要

Abstract Polythiophenes (PTs) are promising electron donors in organic solar cells (OSCs) due to their simple structures and excellent synthetic scalability. However, the device performance of PT‐based OSCs is rather poor due mainly to large photon energy losses and an unfavorable active layer morphology. Herein, the authors report a new PT, which is abbreviated as P5TCN‐2F and features cyano‐group substituents for high‐efficiency OSCs. The cyano‐group endows P5TCN‐2F with a deep‐lying highest occupied molecular orbital energy level, which thereby contributed to high open‐circuit voltage in OSCs as a result of reduced non‐radiative recombination energy loss. Moreover, the cyano‐group leads to strong interchain interaction, improved polymer crystallinity, and appropriate miscibility with the prevailing non‐fullerene acceptors. Consequently, P5TCN‐2F offers over 15% power conversion efficiency when blended with various Y‐series non‐fullerene acceptors (Y6, Y6‐BO, eC9, and L8‐BO). Particularly, a champion efficiency of 16.1% is obtained by the P5TCN‐2F:Y6 blend, which is largely higher than that of any previous PT‐based OSCs. Moreover, the average figure of merit of the active layer based on P5TCN‐2F is much superior to that of benzodithiophene‐based polymers. These results suggest the renaissance of PT‐based OSCs and have opened an avenue to access high‐performance materials for the large‐scale production of OSC modules.
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
封听白完成签到,获得积分10
刚刚
无私夜雪发布了新的文献求助10
1秒前
小龅牙吖完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
啦哩啦拉嘿完成签到,获得积分10
2秒前
大方的若山完成签到,获得积分10
2秒前
落霞发布了新的文献求助10
3秒前
大模型应助天真玲采纳,获得10
4秒前
草莓糖完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
笑笑应助zty采纳,获得10
4秒前
李爱国应助武雨寒采纳,获得10
4秒前
嘎嘎头完成签到,获得积分10
4秒前
疯狂的向日葵完成签到,获得积分10
5秒前
自由半雪发布了新的文献求助10
6秒前
贺英发布了新的文献求助20
6秒前
Litianxue完成签到,获得积分10
6秒前
sak完成签到,获得积分10
6秒前
2323完成签到,获得积分10
6秒前
好困应助xeason采纳,获得10
7秒前
晓晓雪完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
李小小完成签到 ,获得积分20
7秒前
594778089发布了新的文献求助30
7秒前
飞飞飞飞飞完成签到,获得积分10
8秒前
千与千寻发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
xiaoxiaoluo关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
小狼发布了新的文献求助10
10秒前
SciGPT应助河河采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
火柴two完成签到,获得积分10
12秒前
xiaotaiyang完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
clean发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
诚心的寻凝完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
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 3143246
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2794391
关于积分的说明 7811052
捐赠科研通 2450640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303909
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627144
版权声明 601386