Universal Hole Transporting Material via Mutual Doping for Conventional, Inverted, and Blade-Coated Large-Area Organic Solar Cells

材料科学 佩多:嘘 兴奋剂 有机太阳能电池 磷钼酸 工作职能 纳米技术 共轭体系 电导率 化学工程 光电子学 聚合物 复合材料 化学 有机化学 催化作用 图层(电子) 工程类 物理化学
作者
Yi Yang,Jingwen Wang,Pengqing Bi,Qian Kang,Zhong Zheng,Bowei Xu,Jianhui Hou
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:34 (14): 6312-6322 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c00655
摘要

Conjugated polyelectrolytes (CPEs) have been widely used as hole transporting materials (HTMs) in optoelectronic devices due to their good film-forming ability. However, the low work function (WF) and poor conductivity of CPEs are long-standing issues that limit their performances and applications. Herein, by a rational molecular design and an innovative mutual doping mechanism, we developed a new CPE composite PIDT-F:phosphomolybdic acid (PIDT-F:PMA) that can be used as HTM in diverse types of organic solar cells (OSCs), such as conventional, inverted, and blade-coated large-area devices. The redox reaction between the CPE PIDT-F and phosphomolybdic acid (PMA) has a synergistic effect that significantly increases the doping density by nearly 2 orders of magnitude. Such mutual doping is an effective approach to simultaneously obtain ultrahigh WF and good conductivity in HTMs. Notably, the PIDT-F:PMA HTM showed superior hole collection ability over poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) and achieved a high photovoltaic efficiency (PCE) of 17.6%, representing the highest PCE in OSCs with a pH-neutral solution-processed HTM so far. Furthermore, PIDT-F:PMA can form smooth films on both hydrophilic and hydrophobic substrates; therefore, the HTM could also be used to fabricate inverted and blade-coated large-area OSCs, showing high PCEs of 16.9 and 16.4%, respectively. We believe that such a design strategy will pave a new path for the exploration of highly efficient and universal HTMs for diverse OSCs.

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
叶叶耶完成签到,获得积分10
刚刚
坦率的友容完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
感动的世平完成签到,获得积分10
刚刚
成就的笑南完成签到 ,获得积分10
1秒前
喜悦的天玉完成签到,获得积分10
1秒前
健壮绍辉完成签到,获得积分10
1秒前
阴影完成签到,获得积分10
2秒前
彭天乐发布了新的文献求助10
2秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助10
2秒前
茶暖完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
无花果应助银杏采纳,获得10
4秒前
zouzou完成签到,获得积分10
4秒前
复杂易形完成签到,获得积分10
4秒前
永不言弃发布了新的文献求助10
4秒前
刚国忠发布了新的文献求助10
4秒前
科研的神龙猫完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神应助qinxue采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助风中莫英采纳,获得10
5秒前
修辛发布了新的文献求助10
5秒前
小熊完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
一期一会发布了新的文献求助10
7秒前
ymmmaomao23完成签到,获得积分10
7秒前
天马完成签到,获得积分20
8秒前
超级大聪明完成签到,获得积分10
8秒前
阿明完成签到 ,获得积分10
8秒前
小桃子完成签到,获得积分10
8秒前
冷茗完成签到,获得积分10
8秒前
翊嘉完成签到 ,获得积分10
8秒前
regene完成签到,获得积分10
8秒前
浮游应助哈哈哈采纳,获得10
9秒前
顺顺黎黎完成签到,获得积分10
9秒前
甜美的月饼完成签到,获得积分10
9秒前
毛小驴完成签到,获得积分10
9秒前
美满的惜霜完成签到,获得积分10
9秒前
汤翔完成签到,获得积分10
10秒前
PG完成签到 ,获得积分10
10秒前
直率的钢铁侠完成签到,获得积分10
10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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645392
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4768659
关于积分的说明 15028508
捐赠科研通 4803961
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568583
邀请新用户注册赠送积分活动 1525914
关于科研通互助平台的介绍 1485551