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]
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
秋子完成签到,获得积分10
2秒前
慌慌完成签到,获得积分10
2秒前
lay完成签到,获得积分10
2秒前
干净的琦应助123采纳,获得10
3秒前
唐僧爱用飘柔完成签到,获得积分10
3秒前
高宇发布了新的文献求助10
4秒前
秋子发布了新的文献求助10
5秒前
Mrsummer完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
薄荷儿完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
霸气鞯完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
展锋完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
寒冰发布了新的文献求助10
11秒前
鲍鲍发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
罗4完成签到,获得积分10
15秒前
Mado完成签到,获得积分10
16秒前
Yang发布了新的文献求助30
16秒前
hehh关注了科研通微信公众号
17秒前
17秒前
科研小王完成签到 ,获得积分10
18秒前
休眠补正完成签到,获得积分10
18秒前
沉默发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
CipherSage应助林木采纳,获得10
20秒前
纯真尔竹发布了新的文献求助20
22秒前
泥瓦酱完成签到,获得积分20
22秒前
小草三心发布了新的文献求助10
22秒前
眯眯眼的觅荷完成签到,获得积分10
23秒前
danrushui777完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
科研通AI6.2应助ATY采纳,获得10
27秒前
搜集达人应助纸鸽采纳,获得10
28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
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
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 6053426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7872390
关于积分的说明 16278311
捐赠科研通 5198785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781636
邀请新用户注册赠送积分活动 1764556
关于科研通互助平台的介绍 1646184