已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Dipole Moments Regulation of Biphosphonic Acid Molecules for Self-assembled Monolayers Boosts the Efficiency of Organic Solar Cells Exceeding 19.7%

化学 偶极子 单层 氧化铟锡 分子 吸附 有机分子 有机太阳能电池 力矩(物理) 图层(电子) 化学物理 纳米技术 有机化学 物理化学 生物化学 物理 经典力学 材料科学 聚合物
作者
Huan Liu,Yufei Xin,Zhaochen Suo,Yang Liu,Yu Zou,Xiangjian Cao,Ziyang Hu,Bin Kan,Xiangjian Wan,Yongsheng Liu,Yongsheng Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (20): 14287-14296 被引量:32
标识
DOI:10.1021/jacs.4c03917
摘要

PEDOT:PSS has been widely used as a hole extraction layer (HEL) in organic solar cells (OSCs). However, their acidic nature can potentially corrode the indium tin oxide (ITO) electrode over time, leading to adverse effects on the longevity of the OSCs. Herein, we have developed a class of biphosphonic acid molecules with tunable dipole moments for self-assembled monolayers (SAMs), namely, 3-BPIC(i), 3-BPIC, and 3-BPIC-F, which exhibit an increasing dipole moment in sequence. Compared to centrosymmetric 3-BPIC(i), the axisymmetric 3-BPIC and 3-BPIC-F exhibit higher adsorption energies (Eads) with ITO, shorter interface spacing, more uniform coverage on ITO surface, and better interfacial compatibility with the active layer. Thanks to the incorporation of fluorine atoms, 3-BPIC-F exhibits a deeper highest occupied molecular orbital (HOMO) energy level and a larger dipole moment compared to 3-BPIC, resulting in an enlarged work function (WF) for the ITO/3-BPIC-F substrate. These advantages of 3-BPIC-F could not only improve hole extraction within the device but also lower the interfacial impedance and reduce nonradiative recombination at the interface. As a result, the OSCs using SAM based on 3-BPIC-F obtained a record high efficiency of 19.71%, which is higher than that achieved from the cells based on 3-BPIC(i) (13.54%) and 3-BPIC (19.34%). Importantly, 3-BPIC-F-based OSCs exhibit significantly enhanced stability compared to that utilizing PEDOT:PSS as HEL. Our work offers guidance for the future design of functional molecules for SAMs to realize even higher performance in organic solar cells.
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
2秒前
烟花应助认真平蓝采纳,获得10
3秒前
5秒前
6秒前
6秒前
JamesPei应助LZYJJ采纳,获得10
6秒前
7秒前
素律完成签到,获得积分10
9秒前
顺利萧完成签到,获得积分10
9秒前
abc123完成签到,获得积分10
9秒前
儿乖乖发布了新的文献求助10
9秒前
boytoa发布了新的文献求助10
9秒前
Lancer1034发布了新的文献求助10
10秒前
悦果完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
tan完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
LZYJJ发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
葡萄味的果茶完成签到 ,获得积分10
24秒前
Chemisboy发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
刘扬扬发布了新的文献求助10
27秒前
CipherSage应助雪上一枝蒿采纳,获得30
27秒前
28秒前
tumbler完成签到 ,获得积分10
30秒前
Hello应助nicaicai采纳,获得10
30秒前
31秒前
Hu发布了新的文献求助10
33秒前
胡图图啦啦完成签到 ,获得积分10
33秒前
乐乐应助椰子壳采纳,获得10
34秒前
34秒前
34秒前
coco完成签到,获得积分10
35秒前
淡然面包发布了新的文献求助50
37秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Avialinguistics:The Study of Language for Aviation Purposes 270
Andrew Duncan Senior: Physician of the Enlightenment 240
University-Industry Collaboration and the Success Mechanism of Collaboration 210
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3681383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3233330
关于积分的说明 9808242
捐赠科研通 2944810
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1614944
邀请新用户注册赠送积分活动 762388
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 737381