Over 18% Efficiency from Halogen‐Free Solvent‐Processed Polymer Solar Cells Enabled by Asymmetric Small Molecule Acceptors with Fluoro‐Thienyl Extended Terminal

材料科学 终端(电信) 卤素 小分子 分子 聚合物 溶剂 聚合物太阳能电池 光化学 有机化学 复合材料 电信 烷基 化学 生物 计算机科学 遗传学
作者
Jingnan Wu,Fengbo Sun,Xinxin Xia,Leandro R. Franco,Qiaonan Chen,Yúang Fu,Rafael Bernardon Ribeiro,Xinhui Lu,C. Moysés Araújo,Xunchang Wang,Renqiang Yang,Xia Guo,Donghong Yu,Maojie Zhang,Ergang Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202423137
摘要

Abstract The potential impact of end‐group (EG) in non‐fullerene acceptor (NFA) on enabling green solvent‐processable polymer solar cells (PSCs) remains underexplored, offering opportunities for advancements in environmentally friendly PSC development. Herein, the EG of 1′,1′‐dicyanomethylene‐4‐fluoro‐5‐thienyl‐3‐indanone (IC‐FT) is developed by modifying the state‐of‐the‐art of Y6 derivative NFA, BTP‐4F, resulting in two novel NFAs, namely BTP‐FT and BTP‐2FT. Distinctively, this study reveals that it is the noncovalent F···S interaction, other than the commonly believed strong hydrogen bonding of F···H that plays a key role in determining the final molecular conformation, as confirmed by means of 2D NMR study and Gibbs free energy calculations. The asymmetric BTP‐FT possesses an upshifted lowest unoccupied molecular orbital level and enhances solubility in toluene. Consequently, it can mitigate phase separation, promote the formation of nanofibrillar morphology, facilitate exciton dissociation, and ultimately enhance the performance of the PSCs, achieving a high open circuit voltage of 0.900 V and a power conversion efficiency (PCE) of 17.56%. Furthermore, the ternary blend PM6:BTP‐FT:BTP‐4F achieves an enhance PCE of 18.39% in devices processed from toluene. This study offers a novel perspective on NFA design for high‐efficiency and eco‐friendly processable PSCs by enriching the array of electron‐withdrawing EGs on NFA molecules.

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
hbgcld发布了新的文献求助10
3秒前
可爱奇异果完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
forgive完成签到,获得积分10
9秒前
查查完成签到,获得积分10
9秒前
歪比八不发布了新的文献求助10
10秒前
nmamtf发布了新的文献求助10
10秒前
打打应助荒谬采纳,获得10
10秒前
11秒前
小高宽度发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
小二郎应助查查采纳,获得10
13秒前
天天快乐应助XM1008采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助hbgcld采纳,获得10
14秒前
丘比特应助轻松戎采纳,获得10
16秒前
努力搞科研完成签到,获得积分10
16秒前
z19发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
歪比八不完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
草莓味的AD钙完成签到,获得积分10
19秒前
单纯寒凝完成签到,获得积分10
20秒前
ouyang发布了新的文献求助10
20秒前
长颈鹿完成签到 ,获得积分10
22秒前
干亿先完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
orixero应助赖道之采纳,获得30
23秒前
24秒前
彩色路人完成签到,获得积分10
24秒前
27秒前
forgive关注了科研通微信公众号
30秒前
evan发布了新的文献求助10
30秒前
慕青应助小鱼儿采纳,获得10
30秒前
XM1008发布了新的文献求助10
31秒前
勤劳晓亦应助含蓄的采白采纳,获得30
31秒前
31秒前
32秒前
32秒前
wyg1994发布了新的文献求助10
37秒前
赖道之发布了新的文献求助30
37秒前
高分求助中
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Play from birth to twelve: Contexts, perspectives, and meanings – 3rd Edition 300
Equality: What It Means and Why It Matters 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3349431
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2975524
关于积分的说明 8669583
捐赠科研通 2656310
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1454531
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 673370
邀请新用户注册赠送积分活动 663821