A–D–A'–D–A type nonfused ring electron acceptors for efficient organic solar cells via synergistic molecular packing and orientation control

结晶度 二聚体 有机太阳能电池 分子间力 材料科学 侧链 戒指(化学) 结晶学 立体化学 化学 聚合物 分子 有机化学 复合材料
作者
Wenkui Wei,Xia Zhou,Shuting Pang,Jiadong Zhou,Xiyue Yuan,Junyu Li,Yuting Chen,Langheng Pan,Zengqi Xie,Hongbin Wu,Fei Huang,Yong Cao,Chunhui Duan
出处
期刊:Aggregate [Wiley]
卷期号:5 (2) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/agt2.488
摘要

Abstract Nonfused ring electron acceptors (NFREAs) are promising candidates for future commercialization of organic solar cells (OSCs) due to their simple synthesis. Still, the power conversion efficiencies (PCEs) of NFREA‐based OSCs have large room for improvement. In this work, by merging end group halogenation and side chain engineering, we developed four A–D–A'–D–A type NFREAs, which we refer to as EH‐4F, C4‐4F, EH‐4Cl, and C4‐4Cl. Single crystal X‐ray diffraction revealed that multiple intermolecular S···F interactions between cyclopentadithiophene and 5,6‐difluoro‐3‐(dicyanomethylene)indanone could cause an unfavorable dimer formation, leading to ineffective π–π stackings in EH‐4F and C4‐4F, whereas no such dimer was found in EH‐4Cl and C4‐4Cl after replacing with 5,6‐dichloro‐3‐(dicyanomethylene)indanone. Moreover, although the shorter n ‐butyl side chain resulted in a closer molecular packing in C4‐4Cl, EH‐4Cl (2‐ethylhexyl substitution) with proper crystallinity exhibited enhanced face‐on orientation in thin film, which is favorable for vertical charge transport and further reducing charge recombination. As a result, a PCE of 13.0% is obtained for EH‐4Cl‐based OSC with a fill factor of 0.70. This work highlights the importance of molecular packing and orientation control toward future high‐performance A–D–A'–D–A type NFREAs.

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
1秒前
2秒前
whatislove完成签到,获得积分10
2秒前
Isaiah发布了新的文献求助10
3秒前
bkagyin应助cz采纳,获得10
4秒前
任性尔容完成签到 ,获得积分10
5秒前
dorken完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
隐形曼青应助沉静的万天采纳,获得10
7秒前
8秒前
HI完成签到,获得积分10
8秒前
乂氼完成签到 ,获得积分10
8秒前
dorken发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
李健的小迷弟应助cm_1231采纳,获得10
12秒前
NexusExplorer应助欢喜的荔枝采纳,获得10
13秒前
Lalny发布了新的文献求助10
14秒前
呵呵发布了新的文献求助10
14秒前
qianqina发布了新的文献求助50
14秒前
14秒前
领导范儿应助合适的涵山采纳,获得10
16秒前
初景发布了新的文献求助10
16秒前
傲娇香氛完成签到,获得积分10
16秒前
快乐不二发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
紫梦完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
19秒前
ga关闭了ga文献求助
19秒前
shang给shang的求助进行了留言
20秒前
cz发布了新的文献求助10
21秒前
予光发布了新的文献求助10
21秒前
yao chen发布了新的文献求助10
21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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 6412259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231376
关于积分的说明 17470084
捐赠科研通 5465072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887522
邀请新用户注册赠送积分活动 1864296
关于科研通互助平台的介绍 1702915