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
FashionBoy应助春实秋华采纳,获得10
刚刚
Sun_Y完成签到,获得积分10
刚刚
吴珺慈发布了新的文献求助10
刚刚
研友_nqv5WZ完成签到 ,获得积分10
1秒前
情怀应助Lindia采纳,获得10
1秒前
1秒前
爱笑碧玉发布了新的文献求助10
1秒前
木子完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Klvercy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
别抢我辣条完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
小二郎应助炙热的元正采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI2S应助12345采纳,获得10
5秒前
5秒前
万能图书馆应助小困包采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助123采纳,获得10
6秒前
6秒前
隐形萃发布了新的文献求助10
6秒前
fox199753206发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
糊涂的雅琴应助席以亦采纳,获得10
8秒前
April完成签到,获得积分10
8秒前
zzzj发布了新的文献求助10
8秒前
完美世界应助夜访小太阳采纳,获得10
9秒前
9秒前
李爱国应助666TAN采纳,获得10
10秒前
zsyhcl应助云间宿采纳,获得10
10秒前
积极的裘发布了新的文献求助10
11秒前
BO发布了新的文献求助10
11秒前
威武的如娆完成签到,获得积分10
12秒前
熙欢发布了新的文献求助10
12秒前
烟花应助ysw采纳,获得10
12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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
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 6257939
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8080130
关于积分的说明 16880457
捐赠科研通 5330129
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837547
邀请新用户注册赠送积分活动 1814870
关于科研通互助平台的介绍 1669011