Halogenation Engineering of Solid Additives Enables 19.39% Efficiency and Stable Binary Organic Solar Cells via Manipulating Molecular Stacking and Aggregation of Both Donor and Acceptor Components

堆积 材料科学 有机太阳能电池 接受者 二进制数 卤化 分子工程 化学工程 纳米技术 有机化学 聚合物 化学 复合材料 凝聚态物理 数学 算术 物理 工程类
作者
Wenyan Su,Xuming Zhou,Qiang Wu,Yue Wu,Hongmei Qin,Zezhou Liang,Hongxiang Li,Hairui Bai,Jing Guo,Long Jiang,Yuhang Liu,Ruijie Ma,Yuxiang Li,Weiguo Zhu,Qunping Fan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202415090
摘要

Abstract By selectively interacting with acceptor components, various typed solid additives achieve boosted power conversion efficiency (PCE) in organic solar cells (OSCs). However, due to the efficient active layer being composed of donor and acceptor materials, it is difficult to obtain the desired morphology by manipulating the acceptor component alone, limiting further improvement of PCEs. Herein, two solid additives with a same backbone of thiophene‐benzene‐thiophene (halogen‐free D1‐H) but different halogen substituents (fluorinated D1‐F and chlorinated D1‐Cl) are developed to probe the working mechanism of halogenated variation of solid additives in OSCs. Unlike D1‐H with continuous charge distributions, D1‐F and D1‐Cl show isolated positive charge distribution in benzene‐core and negative charge distribution in thiophene, offering stronger non‐covalent interactions with both donor (PM6) and acceptor (L8‐BO), especially D1‐Cl. Consequently, D1‐Cl‐treated active layer obtains an optimized phase separation and improved molecular packing, boosting PCE to 18.59% and device stability of OSCs, with 17.62% for D1‐H‐treated counterparts. Moreover, using D18:L8‐BO and D18:BTP‐eC9 as active layers, D1‐Cl‐treated binary OSCs obtain impressive PCEs of 19.29% and 19.39%, respectively. This work indicates that halogenation engineering developed in solid additives can effectively regulate morphology for improving PCE and stability of OSCs, and elucidates the underlying mechanism.
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
Lionnn完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
憨憨发布了新的文献求助10
4秒前
111111完成签到,获得积分10
4秒前
张小龙完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
可爱的函函应助清爽聋五采纳,获得10
6秒前
加菲丰丰完成签到,获得积分0
6秒前
9秒前
sophieCCM0302发布了新的文献求助10
12秒前
星辰大海应助竹外桃花采纳,获得10
13秒前
小秃兄完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
and999完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
小马到处跑完成签到,获得积分10
18秒前
尼莫发布了新的文献求助10
20秒前
sophieCCM0302完成签到,获得积分10
21秒前
wlz发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
桐桐应助温柔半梦采纳,获得10
24秒前
25秒前
gege完成签到 ,获得积分10
25秒前
申思完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
jieli发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
申思发布了新的文献求助10
31秒前
钦点小黑完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
开心完成签到,获得积分10
33秒前
jieli完成签到,获得积分10
34秒前
lalalala发布了新的文献求助10
35秒前
温柔半梦发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
薄荷发布了新的文献求助10
39秒前
wlz完成签到,获得积分10
40秒前
lalalala完成签到,获得积分20
42秒前
XZY发布了新的文献求助10
43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
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3137638
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788565
关于积分的说明 7787590
捐赠科研通 2444902
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300139
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625814
版权声明 601023