Effects of Cyano-Substituents on the Molecular Packing Structures of Conjugated Polymers for Bulk-Heterojunction Solar Cells

轨道能级差 材料科学 共轭体系 聚合物太阳能电池 聚合物 烷氧基 接受者 结晶度 有机太阳能电池 高分子化学 电子受体 光化学 开路电压 化学工程 有机化学 烷基 分子 化学 复合材料 电压 工程类 凝聚态物理 物理 量子力学
作者
Hyojung Cha,Hyoung Nam Kim,Tae Kyu An,Moon Sung Kang,Soon‐Ki Kwon,Yun‐Hi Kim,Jin Young Park
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:6 (18): 15774-15782 被引量:31
标识
DOI:10.1021/am502795y
摘要

The molecular packing structures of two conjugated polymers based on alkoxy naphthalene, one with cyano-substituents and one without, have been investigated to determine the effects of electron-withdrawing cyano-groups on the performance of bulk-heterojunction solar cells. The substituted cyano-groups facilitate the self-assembly of the polymer chains, and the cyano-substituted polymer:PC71BM blend exhibits enhanced exciton dissociation to PC71BM. Moreover, the electron-withdrawing cyano-groups lower the highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) levels of the conjugated polymer, which leads to a higher open circuit voltage (V(OC)) and a lower energy loss during electron transfer from the donor to the acceptor. A bulk-heterojunction device fabricated with the cyano-substituted polymer:PC71BM blend has a higher V(OC) (0.89 V), a higher fill factor (FF) (51.4%), and a lower short circuit current (J(SC)) (7.4 mA/cm(2)) than that of the noncyano-substituted polymer:PC71BM blend under AM 1.5G illumination with an intensity of 100 mW cm(-2). Thus, the cyano-substitution of conjugated polymers may be an effective strategy for optimizing the domain size and crystallinity of the polymer:PC71BM blend, and for increasing V(OC) by tuning the HOMO and LUMO energy levels of the conjugated polymer.

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
清雅完成签到,获得积分10
刚刚
小丸子发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
linruohong6发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
wanci应助徐徐采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
111完成签到 ,获得积分10
6秒前
NXK发布了新的文献求助10
6秒前
max发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
呓语完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
腼腆的盼旋完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
丘比特应助想毕业的小羔采纳,获得10
10秒前
yuyumi发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
木槿发布了新的文献求助10
11秒前
何香稳发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
高贵胜发布了新的文献求助10
12秒前
英勇山兰完成签到,获得积分10
12秒前
haku发布了新的文献求助10
14秒前
af完成签到,获得积分10
14秒前
不渝完成签到,获得积分10
14秒前
苹果雁易完成签到,获得积分10
15秒前
JoySue发布了新的文献求助10
15秒前
丘比特应助腼腆的盼旋采纳,获得10
16秒前
执着的凌香完成签到,获得积分10
16秒前
隐形曼青应助水水水采纳,获得10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
斯文败类应助优美芝采纳,获得10
17秒前
18秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
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 5693692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5093905
关于积分的说明 15212233
捐赠科研通 4850531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2601836
邀请新用户注册赠送积分活动 1553651
关于科研通互助平台的介绍 1511610