Loosely Bounded Exciton with Enhanced Delocalization Capability Boosting Efficiency of Organic Solar Cells

Boosting(机器学习) 离域电子 有机太阳能电池 激子 材料科学 有界函数 纳米技术 计算机科学 化学 人工智能 凝聚态物理 物理 聚合物 有机化学 数学 复合材料 数学分析
作者
Qing Shen,Chengliang He,Shuixing Li,Jiawei Qiao,Shilin Li,Yuan Zhang,Minmin Shi,Lijian Zuo,Xiaotao Hao,Hongzheng Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (44)
标识
DOI:10.1002/smll.202403570
摘要

Abstract In organic solar cells (OSCs), electron acceptors have undergone multiple updates, from the initial fullerene derivatives, to the later acceptor‐donor‐acceptor type non‐fullerene acceptors (NFAs), and now to Y‐series NFAs, based on which efficiencies have reached over 19%. However, the key property responsible for further improved efficiency from molecular structure design is remained unclear. Herein, the material properties are comprehensively scanned by selecting PC 71 BM, IT‐4F, and L8‐BO as the representatives for different development stages of acceptors. For comparison, asymmetric acceptor of BTP‐H5 with desired loosely bounded excitons is designed and synthesized. It's identified that the reduction of intrinsically exciton binding energy ( E b ) and the enhancement of exciton delocalization capability act as the key roles in boosting the performance. Notably, 100 meV reduction in E b has been observed from PC 71 BM to BTP‐H5, correspondingly, electron‐hole pair distance of BTP‐H5 is almost two times over PC 71 BM. As a result, efficiency is improved from 40% of S‐Q limit for PC 71 BM‐based OSC to 60% for BTP‐H5‐based one, which achieves an efficiency of 19.07%, among the highest values for binary OSCs. This work reveals the confirmed function of exciton delocalization capability quantitatively in pushing the efficiency of OSCs, thus providing an enlightenment for future molecular design.
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
zho发布了新的文献求助10
2秒前
长常九久完成签到 ,获得积分10
2秒前
上山打老虎完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
7秒前
8秒前
茶色小鸡发布了新的文献求助10
11秒前
温柔傲安发布了新的文献求助10
12秒前
duyanxiong完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
路在脚下完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
可爱的函函应助muhtar采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
凶狠的雨完成签到,获得积分10
18秒前
初夏发布了新的文献求助10
18秒前
茶色小鸡完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
沈匕完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI5应助跳跃幻枫采纳,获得10
20秒前
20秒前
duyanxiong发布了新的文献求助10
21秒前
娜菲莎完成签到 ,获得积分10
21秒前
Chuwei发布了新的文献求助10
22秒前
晚晴发布了新的文献求助10
22秒前
搜集达人应助节律之神采纳,获得10
22秒前
负责成危发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
沈匕发布了新的文献求助10
23秒前
兰兰发布了新的文献求助10
26秒前
迷路世立完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
JamesPei应助晚晴采纳,获得10
27秒前
ccrr发布了新的文献求助10
28秒前
Jamie完成签到,获得积分10
29秒前
CY完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
bc应助果实采纳,获得10
34秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
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
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
Ciprofol versus propofol for adult sedation in gastrointestinal endoscopic procedures: a systematic review and meta-analysis 400
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 3669949
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3227345
关于积分的说明 9775203
捐赠科研通 2937487
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1609371
邀请新用户注册赠送积分活动 760295
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 735772