Spatially Orthogonal 2D Sidechains Optimize Morphology in All‐Small‐Molecule Organic Solar Cells

材料科学 有机太阳能电池 层状结构 接受者 结晶度 共轭体系 能量转换效率 烷基 三元运算 无定形固体 相(物质) 分子 化学工程 聚合物太阳能电池 形态学(生物学) 结晶学 聚合物 有机化学 光电子学 化学 复合材料 物理 生物 计算机科学 工程类 遗传学 程序设计语言 凝聚态物理
作者
Tong Shan,Kui Ding,Liyang Yu,Xin Wang,Yi Zhang,Xiaoyang Zheng,Chun‐Chao Chen,Qiang Peng,Hongliang Zhong
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (24) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/adfm.202100750
摘要

Abstract Organic semiconductors consist of a conjugated backbone and flexible sidechains. Compared to the meticulous design of backbones, less attention has been paid to the investigation of sidechains, in particular their spatial orientation. Herein, three non‐fullerene acceptors, anti‐PDFC, syn‐PDFC, and PDFC‐Ph, are applied in all‐small‐molecule organic solar cells (ASM‐OSCs) to reveal the varied effects of sidechains on morphology and device performance. With spatially orthogonal alkyl chains, anti‐PDFC and syn‐PDFC show unique bimodal lamellar packing and moderate crystallinity. When blending with an efficient binary BTR‐Cl/Y6 system, anti‐PDFC as well as syn‐PDFC not only form their own crystal phase but also improve the packing order of BTR‐Cl, consequently enhancing the power conversion efficiency (PCE) of ternary ASM‐OSC to be 14.56%. However, although PDFC‐Ph has an identical backbone with anti‐PDFC, the alternated sidechains make it relatively amorphous, which is prone to damage the original packing of the host donor/acceptor, and thus deteriorating the device performance. When PC 71 BM is added to optimize the morphology further, the triple‐acceptor device involving anti‐PDFC realizes a PCE of 15.67%, which is among the best efficiencies in ASM‐OSCs. This study demonstrates that a multi‐dimensional sidechain can optimize the morphology of a bulk heterojunction as effective as a conjugated backbone.

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
阿然完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
脑洞疼应助于冬雪采纳,获得10
2秒前
我炸了完成签到,获得积分10
2秒前
专注的问寒完成签到,获得积分0
3秒前
水本无忧87完成签到,获得积分10
5秒前
西子完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CC完成签到 ,获得积分10
6秒前
完美世界应助科研民工采纳,获得10
7秒前
9秒前
Zzz完成签到,获得积分10
9秒前
parny完成签到 ,获得积分10
9秒前
gogogo完成签到,获得积分10
9秒前
马铃薯完成签到,获得积分10
9秒前
丙烯酸树脂完成签到,获得积分10
9秒前
微笑的芝发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
胡杨树2006完成签到,获得积分10
14秒前
阔达萤完成签到 ,获得积分10
14秒前
于冬雪发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
广陵散了完成签到,获得积分10
17秒前
邓佩雨完成签到,获得积分10
17秒前
吴小利完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
CrsCrsCrs完成签到,获得积分10
22秒前
Naruto发布了新的文献求助10
23秒前
情怀应助Lululu采纳,获得10
24秒前
25秒前
亚尔完成签到 ,获得积分10
27秒前
科研民工发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
清新的易真完成签到,获得积分10
30秒前
pluto应助微笑的芝采纳,获得10
31秒前
33秒前
cyy1226完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
传统的衬衫完成签到 ,获得积分10
34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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7637375
关于积分的说明 16167181
捐赠科研通 5169769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766559
邀请新用户注册赠送积分活动 1749659
关于科研通互助平台的介绍 1636675