亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A machine learning prediction model for quantitative analyzing the influence of non-radiative voltage loss on non-fullerene organic solar cells

有机太阳能电池 轨道能级差 富勒烯 接受者 辐射传输 带隙 化学 材料科学 计算化学 分子 物理 光电子学 有机化学 光学 量子力学 聚合物
作者
Di Huang,Kuo Wang,Zhennan Li,Haixin Zhou,Xiaojie Zhao,Xinyu Peng,Jipeng Wu,Jiaojiao Liang,Juan Meng,Ling Zhao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:475: 145958-145958 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145958
摘要

The open-circuit voltage (Voc) in organic solar cells (OSCs) hardly exceeds 1.0 V because of the relatively high voltage loss caused by charge non-radiative recombination at the donor–acceptor interface. Herein, in this paper the machine learning (ML) prediction models are used to explore the relationship among the donor and acceptor structures, electronic properties, and the non-radiative voltage loss (△Vocnon-rad). Among the models, the prediction performance from the optimal random forest (RF) model has 13.48% enhancement compared with that of the support vector regression (SVR) model. A combination of correlation and importance is used to collaboratively screen out the key features of acceptor materials with low △Vocnon-rad in OSCs. The importance analysis indicates that the benzene-1,2-diamine, prop-2-en-1-imine and nitrogen sulfur bond are the important structures, which represents the electron-deficient unit (A') in the fused-ring core of non-fullerene acceptors (NFAs). It is worth mentioning that the selected key features also have good applicability in the small data with ternary OSCs, and its coefficient of determination (R2) is 0.704 in the testing set. In addition, the four new Y6 derivatives (Y6O, Y6B, Y18B, and Y18U) are designed by the screened key features. And quantum chemical calculations show that the introduction of benzene ring and branched side chain to the A' unit can make the HOMO and LUMO energy levels of the molecule tend to rise. More importantly, the HOMO-LUMO gap is 2.69 eV and the optical band gap is 1.80 eV in Y18B, which are smaller than those of Y6. Y18B also has the smallest electrostatic potential of 5.08 kcal/mol on the molecular surface. Significantly, it decreases the singlet–triplet energy gap and exciton binding energy of Y18B for effectively reducing the △Vocnon-rad in the device. This work provides an effective model to accelerate the exploration of new and highly efficient NFA-OSCs with the lower △Vocnon-rad.
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
无花果应助胡图图采纳,获得10
2秒前
先手发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
GingerF应助OK采纳,获得100
4秒前
ForRITZ发布了新的文献求助10
6秒前
尔白完成签到 ,获得积分10
7秒前
ForRITZ完成签到,获得积分10
14秒前
可能可能最可能不像不像不太像完成签到,获得积分10
15秒前
彩色的依秋完成签到 ,获得积分10
16秒前
务实老姆完成签到,获得积分10
17秒前
任性完成签到,获得积分10
18秒前
风趣的飞阳完成签到,获得积分10
19秒前
不知道是谁完成签到,获得积分10
27秒前
科研通AI6.2应助丘丘采纳,获得10
30秒前
31秒前
36秒前
36秒前
光合作用完成签到,获得积分0
37秒前
四氧化三铁完成签到,获得积分10
41秒前
xuexi发布了新的文献求助10
41秒前
务实书包完成签到,获得积分10
41秒前
欢呼战斗机完成签到,获得积分10
43秒前
123完成签到,获得积分10
46秒前
48秒前
先手完成签到,获得积分20
49秒前
丘丘发布了新的文献求助10
52秒前
53秒前
ztt完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
潘升国完成签到 ,获得积分10
1分钟前
花椒最菜的硕士完成签到,获得积分10
1分钟前
xuexi完成签到,获得积分10
1分钟前
无限的白羊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
快乐的雨珍完成签到,获得积分10
1分钟前
Cheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
正直的晋鹏完成签到,获得积分10
1分钟前
Jy完成签到,获得积分20
1分钟前
Jy发布了新的文献求助30
1分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Cognitive Psychology in a Changing World 600
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7681294
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9245502
关于积分的说明 19935003
捐赠科研通 7251786
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287810
关于科研通互助平台的介绍 2445522
邀请新用户注册赠送积分活动 2291396