Approaching 20% Efficiency in Ortho‐Xylene Processed Organic Solar Cells by a Benzo[a]phenazine‐Core‐Based 3D Network Acceptor with Large Electronic Coupling and Long Exciton Diffusion Length

有机太阳能电池 材料科学 吩嗪 联轴节(管道) 接受者 扩散 芯(光纤) 激子 化学物理 有机化学 化学 聚合物 热力学 物理 冶金 复合材料 凝聚态物理
作者
Zhenghui Luo,Weifei Wei,Ruijie Ma,Guangliu Ran,Min Hun Jee,Zhanxiang Chen,Yuxiang Li,Wenkai Zhang,Han Young Woo,Chuluo Yang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (41): e2407517-e2407517 被引量:92
标识
DOI:10.1002/adma.202407517
摘要

High-performance organic solar cells often rely on halogen-containing solvents, which restrict the photovoltaic industry. Therefore, it is imperative to develop efficient organic photovoltaic materials compatible with halogen-free solvents. Herein, a series of benzo[a]phenazine (BP)-core-based small-molecule acceptors (SMAs) achieved through an isomerization chlorination strategy is presented, comprising unchlorinated NA1, 10-chlorine substituted NA2, 8-chlorine substituted NA3, and 7-chlorine substituted NA4. Theoretical simulations highlight NA3's superior orbit overlap length and tight molecular packing, attributed to interactions between the end group and BP unit. Furthermore, NA3 demonstrates dense 3D network structures and a record electronic coupling of 104.5 meV. These characteristics empower the ortho-xylene (o-XY) processed PM6:NA3 device with superior power conversion efficiency (PCE) of 18.94%, surpassing PM6:NA1 (15.34%), PM6:NA2 (7.18%), and PM6:NA4 (16.02%). Notably, the significantly lower PCE in the PM6:NA2 device is attributed to excessive self-aggregation characteristics of NA2 in o-XY. Importantly, the incorporation of D18-Cl into the PM6:NA3 binary blend enhances crystallographic ordering and increases the exciton diffusion length of the donor phase, resulting in a ternary device efficiency of 19.75% (certified as 19.39%). These findings underscore the significance of incorporating new electron-deficient units in the design of efficient SMAs tailored for environmentally benign solvent processing of OSCs.
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
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
Danlala应助爱狗先森采纳,获得10
刚刚
泽mao发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
zm发布了新的文献求助10
2秒前
桐炫完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
卓大有发布了新的文献求助10
3秒前
Marksman497发布了新的文献求助100
4秒前
久念发布了新的文献求助10
4秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
4秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
5秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
5秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
5秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
6秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
7秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
8秒前
迅速夜蕾应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
momo完成签到,获得积分10
8秒前
迅速夜蕾应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Marksman497发布了新的文献求助10
8秒前
liao应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
liao应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6065275
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7897408
关于积分的说明 16320704
捐赠科研通 5207775
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786093
邀请新用户注册赠送积分活动 1768840
关于科研通互助平台的介绍 1647702