Theoretical insight on PTB7:PC71BM, PTB7-th:PC71BM and Si-PCPDTBT:PC71BM interactions governing blend nanoscale morphology for efficient solar cells

混溶性 三元运算 纳米尺度 材料科学 聚合物 纳米技术 聚合物混合物 有机太阳能电池 接受者 形态学(生物学) 化学物理 化学工程 聚合物太阳能电池 能量转换效率 富勒烯 共聚物 有机化学 复合材料 化学 程序设计语言 工程类 物理 计算机科学 凝聚态物理
作者
Claudia Caddeo,Alessio Filippetti,Andrea Bosin,Christine Videlot‐Ackermann,Jörg Ackermann,Alessandro Mattoni
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:82: 105708-105708 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105708
摘要

The nanoscale morphology of solution processed bulk heterojunctions is governed by miscibility of donor and acceptor in the selected solvent and drying of the layer during processing. Ternary blends are of great interest for high efficiency polymer solar cells, but prediction of their morphology is highly complex. Here we perform atomistic simulations to study the miscibility of three different polymers of interest for ternary organic photovoltaics (the small band gap polymers PTB7 and PTB7-th, and the sensitizer Si-PCPDTBT) with the fullerene acceptor PC71BM. The free energy of mixing of fullerenes with polymers is calculated as a function of the relative concentration. The blend density is also varied to simulate out-of-equilibrium conditions occurring during layer processing. By analyzing the results within the Flory–Huggins theory we find that, for a specific range of fullerene weight ratios and densely packed blends the sensitizer is most likely located in the host polymer phase due to its low miscibility with the fullerene. This configuration is the preferred one for the solar cell in order to deactivate hole traps typically formed in the binary blends and reduce recombination. Notably, we find that these results can be different qualitatively at lower density and in out-of-equilibrium blends. This work shows that weight ratios and density can be in principle chosen to select specific morphologies in ternary organic blends.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
小二郎应助lzx采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
昏睡的蟠桃应助杨旭采纳,获得100
2秒前
Change_Jing完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
沉海发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
杭啊发布了新的文献求助10
4秒前
曾经电源完成签到,获得积分10
5秒前
hx完成签到 ,获得积分10
5秒前
CAOHOU应助满眼星辰采纳,获得10
5秒前
6秒前
24816848完成签到,获得积分10
6秒前
陈道哥完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
三七完成签到,获得积分10
7秒前
zifeimo发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助冰冰采纳,获得10
8秒前
练习时长两年半应助冰冰采纳,获得10
8秒前
Happyness应助superspace采纳,获得30
8秒前
yuHS完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
quan发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
丫丫完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
阿嘉完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
彳亍完成签到,获得积分10
11秒前
断数循环完成签到,获得积分10
11秒前
阳光女孩完成签到,获得积分10
11秒前
liujj完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
bkagyin应助yuHS采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
赵浩宇发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529365
关于积分的说明 11244629
捐赠科研通 3267729
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803932
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808635