Frenkel and Charge‐Transfer Excitonic Couplings Strengthened by Thiophene‐Type Solvent Enables Binary Organic Solar Cells with 19.8 % Efficiency

激子 有机太阳能电池 接受者 分子间力 化学物理 二进制数 溶剂 工作(物理) 氯苯 材料科学 联轴节(管道) 比克西顿 光电子学 分子物理学 化学 有机电子学 分子 能量转移 太阳能电池 光伏系统 可靠性(半导体) 电压 能量(信号处理) 分子内力 太阳能 带隙 分子间相互作用 有机半导体 溶剂效应 电介质
作者
Xin Song,Le Mei,Xinjie Zhou,Hongxiang Li,Hao Xu,Xingting Liu,Shenzheng Gao,Shanlei Xu,Yahui Yang,Jianpu Wang,Xiaohong Zhang,Xiankai Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (44): e202411512-e202411512 被引量:20
标识
DOI:10.1002/anie.202411512
摘要

Abstract Overcoming the trade‐off between short‐circuited current ( J sc ) and open‐circuited voltage ( V oc ) is important to achieving high‐efficiency organic solar cells (OSCs). Previous works modulated the energy gap between Frenkel local exciton (LE) and charge‐transfer (CT) exciton, which served as the driving force of exciton splitting. Differently, our current work focuses on the modulation of LE‐CT excitonic coupling (t LE‐CT ) via a simple but effective strategy that the 2‐chlorothiophene (2Cl−Th) solvent utilizes in the treatment of OSC active‐layer films. The results of our experimental measurements and theoretical simulations demonstrated that 2Cl−Th solvent initiates tighter intermolecular interactions with non‐fullerene acceptor in comparison with that of traditional chlorobenzene solvent, thus suppressing the acceptor's over‐aggregation and retarding the acceptor crystallization with reduced trap. Critically, the resulting shorter distances between donor and acceptor molecules in the 2Cl−Th treated blend efficiently strengthen t LE‐CT , which not only promotes exciton splitting but also reduces non‐radiative recombination. The champion efficiencies of 19.8 % (small‐area) with superior operational reliability (T80: 586 hours) and 17.0 % (large‐area) were yielded in 2Cl−Th treated cells. This work provided a new insight into modulating the exciton dynamics to overcome the trade‐off between J sc and V oc , which can productively promote the development of the OSC field.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
林夕完成签到 ,获得积分10
刚刚
Klaust完成签到,获得积分10
刚刚
光华完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6应助gloval采纳,获得10
刚刚
laity完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
隐形曼青应助xu采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
小新完成签到,获得积分10
3秒前
冰滋滋应助我不吃采纳,获得10
4秒前
昂口3完成签到 ,获得积分10
5秒前
水123发布了新的文献求助10
5秒前
wxy发布了新的文献求助10
5秒前
善学以致用应助hlz采纳,获得10
5秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
HAL应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
6秒前
路人应助科研通管家采纳,获得200
6秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CR7应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Yu应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
成事在人307完成签到,获得积分10
7秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
吕洺旭应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
7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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
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 5603729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688711
关于积分的说明 14855620
捐赠科研通 4694855
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540965
邀请新用户注册赠送积分活动 1507131
关于科研通互助平台的介绍 1471814