Optimizing polymer aggregation and blend morphology for boosting the photovoltaic performance of polymer solar cells via a random terpolymerization strategy

材料科学 共聚物 聚合物 共轭体系 富勒烯 噻吩 聚合物太阳能电池 化学工程 能量转换效率 形态学(生物学) 纳米技术 高分子化学 有机化学 化学 光电子学 复合材料 生物 工程类 遗传学
作者
Tao Zhang,Cunbin An,Qianglong Lv,Jinzhao Qin,Yong Cui,Zhong Zheng,Bowei Xu,Shaoqing Zhang,Jianqi Zhang,Chang He,Jianhui Hou
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:59: 30-37 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2020.11.021
摘要

Compared to regular conjugated polymers, the random conjugated terpolymers are usually not beneficial to achieve highly efficient non-fullerene (NF)-based polymer solar cells (PSCs) due to their disordered chemical structures. In this work, we report two random terpolymer donors (PBNB80 and PBNB50) by tuning the molar ratio of electron-accepting units of 1,3-di(thiophen-2-yl)naphtho[2,3-c]thiophene-4,9-dione (NTD) and 1,3-bis(4-chlorothiophen-2-yl)-4H,8H-benzo[1,2-c:4,5-c']dithiophene-4,8-dione (Cl-BDD), at the same time, the parent polymers (PBNB100 and PBNB00) are also compared to study. These four polymer donors exhibit similar optical bandgaps and gradually deepen highest occupied molecular orbital levels. Importantly, aggregation and self-organization properties of the random terpolymer donors are optimized, which result in the better morphology and crystal coherence length after blending with NF acceptor of BO-4Cl. Particularly, a PBNB80:BO-4Cl blend forms an optimal nanoscale phase-separation morphology, thereby producing an outstanding power conversion efficiency of 16.0%, which is much higher than those (12.8% and 10.7%) of their parent binary polymer donor-based devices. This work demonstrates that rational using terpolymerization strategy to prepare random terpolymer is a very important method to achieve highly efficient NF-PSCs.
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
JamesPei应助soleil采纳,获得10
1秒前
小鳄鱼发布了新的文献求助150
1秒前
1秒前
香蕉觅云应助多组学12采纳,获得10
1秒前
1秒前
社会议和发布了新的文献求助10
1秒前
hao完成签到 ,获得积分10
1秒前
南风不竞发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
zyy驳回了彭于晏应助
2秒前
共享精神应助花生壳采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助六六采纳,获得10
2秒前
3秒前
爆米花应助郭长宇采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
LS发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
如意巨人完成签到,获得积分10
4秒前
xx发布了新的文献求助10
4秒前
坚定远山完成签到 ,获得积分10
5秒前
邢丹丹完成签到,获得积分20
5秒前
香蕉觅云应助sss采纳,获得10
5秒前
可爱的函函应助2765604466采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
JianYugen完成签到,获得积分0
7秒前
科研zhang发布了新的文献求助10
7秒前
movie发布了新的文献求助10
7秒前
王小龙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
活力太阳发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
j7发布了新的文献求助10
8秒前
天天挨呲的潜力股完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
无情的rr完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6303138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8119899
关于积分的说明 17004181
捐赠科研通 5363104
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2848432
邀请新用户注册赠送积分活动 1825937
关于科研通互助平台的介绍 1679724