Stepwise self-assembly to improve solar cell morphology

堆积 接受者 分子 材料科学 超分子化学 共轭体系 纳米线 有机太阳能电池 氢键 纳米技术 自组装 分子内力 电子供体 活动层 太阳能电池 富勒烯 电子受体 化学物理 光化学 化学 图层(电子) 光电子学 立体化学 聚合物 有机化学 物理 复合材料 催化作用 薄膜晶体管 凝聚态物理
作者
Amparo Ruiz‐Carretero,Taner Aytun,Carson J. Bruns,Christina J. Newcomb,Wei-Wen Tsai,Samuel I. Stupp
出处
期刊:Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability [Royal Society of Chemistry]
卷期号:1 (38): 11674-11674 被引量:39
标识
DOI:10.1039/c3ta12411h
摘要

Organic photovoltaic device efficiencies can be greatly improved by controlling the morphology of donor and acceptor domains in the active layer. Connectivity within donor and acceptor domains is of key importance in order to direct charge carriers efficiently to the electrodes. We report here on self-assembly pathways leading towards optimal morphology of solar cell active layers, using as the donor a hairpin-shaped molecule containing a trans-1,2-diamidocyclohexane core and two arms of diketopyrrolopyrrole conjugated segments, and a C71 fullerene derivative as the electron acceptor. Self-assembly of the donor molecule is driven by the synergistic action of hydrogen bonds and π–π stacking, and under proper conditions this results in the formation of long supramolecular nanowires that enhance charge transport and device efficiencies. We found that a stepwise cooling process with minimal stirring of solutions is necessary to create by self-assembly robust wires that are not disrupted when acceptor molecules are added. The efficiencies of devices created by this process can be 400-fold greater than those of devices formed by simple mixing of donor and acceptor molecules. The synergistic action of hydrogen bonds and π stacking in donor molecules that create long nanowires by self-assembly results in devices that are 54% more efficient than those built with analogous donor molecules containing only the conjugated structure.

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
1秒前
李晓丽完成签到,获得积分10
2秒前
王金金发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
香蕉觅云应助小白采纳,获得10
4秒前
4秒前
yuxingyao发布了新的文献求助30
4秒前
香蕉觅云应助由于采纳,获得10
5秒前
5秒前
ydfqlzj完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
情怀应助诉与山风听采纳,获得10
6秒前
6秒前
昭荃完成签到 ,获得积分0
6秒前
朴实寻真应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
今天看文献了吗完成签到,获得积分10
6秒前
无花果应助mumu采纳,获得10
6秒前
明天天气真好完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
慕青应助王金金采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
丰富的亦竹完成签到,获得积分10
7秒前
笨笨的誉完成签到,获得积分10
8秒前
nevermore发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助月亮姥姥采纳,获得10
9秒前
ephore应助小徐采纳,获得30
9秒前
隐形曼青应助浮生采纳,获得10
9秒前
聪慧烤鸡完成签到,获得积分10
10秒前
cyq关注了科研通微信公众号
10秒前
ch3oh发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
外向从灵完成签到,获得积分20
11秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
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 6286827
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8105606
关于积分的说明 16953040
捐赠科研通 5352110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844325
邀请新用户注册赠送积分活动 1821614
关于科研通互助平台的介绍 1677891