Supramolecular Association of Pyrrolidinofullerenes Bearing Chelating Pyridyl Groups and Zinc Phthalocyanine for Organic Solar Cells

材料科学 有机太阳能电池 酞菁 聚合物太阳能电池 双层 接受者 富勒烯 能量转换效率 电子受体 化学工程 光化学 聚合物 有机化学 纳米技术 化学 光电子学 复合材料 工程类 物理 生物化学 凝聚态物理
作者
Pavel A. Troshin,Robert A. Koeppe,Аlexander S. Peregudov,Svetlana M. Peregudova,Martin Egginger,Rimma N. Lyubovskaya,Niyazi Serdar Sariciftci
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:19 (22): 5363-5372 被引量:55
标识
DOI:10.1021/cm071243u
摘要

We investigated donor−acceptor bilayer heterojunctions formed by deposition of solution-processed pyrrolidinofullerenes bearing chelating pyridyl groups (PyFs) on vacuum-evaporated films of zinc phthalocyanine (ZnPc). It is shown that coordination complexes are formed at the interface between these donor and acceptor components; such association facilitates photoinduced charge separation and results in improved performance of the photovoltaic devices. Thus, the bilayer photovoltaic cells fabricated from different pyrrolidinofullerenes and ZnPc exhibit short circuit current (Isc) densities in the range of 3−5 mA/cm2, open circuit voltages (Voc) of 400−600 mV, and fill factors (FF) of 40−50% that correspond to power conversion efficiencies (η) of up to 1.5% under 100 mW/cm2 simulated AM1.5 illumination. The reference cells based on the nonchelating fullerene derivative [6,6]-phenyl-C61 butyric acid methyl ester (PCBM) as acceptor component yield lower power conversion efficiencies (0.4−0.6%); the performance of such devices can be increased significantly by mixing PCBM with a small amount (4% w/w) of PyF in the acceptor layer. A novel multicomponent organic solar cell architecture is suggested in order to expand the active layer absorption by formal combination of the solution-processed bulk heterojunction polymer/fullerene cells with evaporated bilayer ZnPc/fullerene devices. For this purpose, a blend of the fullerene derivatives (PCBM and PyF mixed in different ratios) with the polyconjugated polymer poly((2-methoxy-5-(3,7-dimethyloctyloxy)-p-phenylene) vinylene (MDMO−PPV) is spin-coated on the ZnPc film sublimed on an indium tin oxide (ITO) substrate. Evaporation of the top aluminum electrodes yields photovoltaic devices that demonstrate power conversion efficiencies of up to 2% and efficient photocurrent generation in the full range from 350 to 820 nm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
顾矜应助IF采纳,获得30
刚刚
咸鱼咸完成签到,获得积分10
刚刚
Kauio发布了新的文献求助10
刚刚
幸运鹅47完成签到,获得积分10
刚刚
orixero应助niagvbjkhsdfvc采纳,获得10
刚刚
hanyahui完成签到,获得积分10
1秒前
eliot完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Zhao_Kai发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花应助而风不止采纳,获得10
1秒前
坚强的紫菜完成签到,获得积分10
1秒前
熊风发布了新的文献求助10
2秒前
核桃完成签到,获得积分10
2秒前
see完成签到,获得积分10
2秒前
栀初完成签到,获得积分10
2秒前
LT发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
热心市民余先生完成签到,获得积分10
4秒前
乐乐应助夕荀采纳,获得10
5秒前
无限小霜完成签到,获得积分10
5秒前
DreamMaker应助LV采纳,获得10
5秒前
星辰大海应助LV采纳,获得30
5秒前
5秒前
赘婿应助酥酥脆采纳,获得10
6秒前
哇塞爹发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助扬子采纳,获得10
6秒前
cocobear完成签到 ,获得积分10
7秒前
Lucas应助Xide采纳,获得30
7秒前
7秒前
李佳楠完成签到,获得积分20
7秒前
ggp完成签到,获得积分0
7秒前
自行车v完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
hhhh完成签到 ,获得积分10
8秒前
早川木槿完成签到,获得积分10
8秒前
Kauio完成签到,获得积分10
9秒前
aaabbb发布了新的文献求助10
9秒前
研友_VZG7GZ应助Daisy采纳,获得10
9秒前
缥缈书本完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660203
关于积分的说明 14728382
捐赠科研通 4599980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524638
邀请新用户注册赠送积分活动 1494989
关于科研通互助平台的介绍 1465005