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
pandapan完成签到 ,获得积分10
1秒前
学渣一枚完成签到 ,获得积分10
4秒前
LiYuan完成签到,获得积分10
5秒前
Ashley完成签到,获得积分10
8秒前
轩辕剑身完成签到,获得积分0
12秒前
成长crs完成签到 ,获得积分10
14秒前
12305014077完成签到 ,获得积分10
16秒前
额对完成签到,获得积分10
18秒前
邹佳林完成签到,获得积分10
21秒前
林北bei完成签到,获得积分10
21秒前
可燃冰完成签到,获得积分10
23秒前
汉堡包应助狂野以松采纳,获得10
23秒前
名字无法显示完成签到,获得积分10
24秒前
酱喵完成签到 ,获得积分10
25秒前
四斤瓜完成签到 ,获得积分0
26秒前
房弘完成签到,获得积分0
26秒前
27秒前
栗荔完成签到 ,获得积分10
28秒前
qaplay完成签到 ,获得积分0
29秒前
怡然的海秋完成签到,获得积分10
30秒前
科研通AI6.2应助狂野以松采纳,获得10
30秒前
额对发布了新的文献求助10
33秒前
unowhoiam完成签到 ,获得积分0
33秒前
amber完成签到,获得积分10
33秒前
小六九完成签到 ,获得积分10
35秒前
FashionBoy应助狂野以松采纳,获得10
36秒前
彪悍的熊猫完成签到,获得积分10
38秒前
yi完成签到,获得积分10
40秒前
陌上之心完成签到 ,获得积分10
43秒前
山东人在南京完成签到 ,获得积分10
44秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
Binbin完成签到 ,获得积分10
46秒前
wuww完成签到 ,获得积分10
46秒前
Dellamoffy完成签到,获得积分10
48秒前
学术交流高完成签到 ,获得积分10
50秒前
玄轩小悟风完成签到,获得积分10
51秒前
miki完成签到,获得积分10
51秒前
王若琪完成签到 ,获得积分10
54秒前
57秒前
说如果完成签到 ,获得积分10
58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 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 6034698
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7745543
关于积分的说明 16206282
捐赠科研通 5181042
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772870
邀请新用户注册赠送积分活动 1756025
关于科研通互助平台的介绍 1640864