Intramolecular Lock Conjugated Polymer Electrolytes as the Cathode Interfacial Layer for Nonfullerene Organic Solar Cells

共轭体系 有机太阳能电池 分子内力 二面角 聚合物 分子间力 材料科学 位阻效应 非共价相互作用 共面性 化学 化学物理 光化学 有机化学 分子 氢键 数学 几何学
作者
Jianwei Quan,Dan Zhou,Wentian Wan,Fang Wang,Lin Hu,Bin Hu,Yongfen Tong,Sheng Wang,Ruizhi Lv,Zaifang Li,Feiyan Wu,Lie Chen
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (9): 3851-3862 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c00188
摘要

D–A polymers exhibit excellent intramolecular charge transfer (ICT) properties due to the differences in energy levels. However, bulky dihedral angles between D and A units with conjugated structures have a negative impact on the process of ICT, which inhibits efficient electron transport between adjacent conjugated units. To solve this problem, the noncovalent conformational locks were constructed by the introduction of π-bridges. Intriguingly, thiophene π-bridges containing sulfur elements can form S─H noncovalent conformational locks, which not only extend the conjugated structure to overcome the steric hindrance but also enhance the efficiency of charge transport. Therefore, PFPy-TT and PFPy-TTBT with conformational locks exhibited superior short-circuit density (JSC) compared to PFPy-BT without conformational locks. Meanwhile, PFPy-TTBT with a benzothiazole moiety exhibits stronger ICT properties and better electron extraction efficiency compared to PFPy-TT without a D–A structure. The enhanced ICT properties enable PFPy-TTBT to have better intramolecular and intermolecular electron transport performance, realizing a power conversion efficiency (PCE) of 16.15%. By constructing noncovalent conformational locks using π-bridges in cathode interfacial layers (CILs), the problem of inferior coplanarity is resolved, and favorable molecular alignment is promoted, while also demonstrating exceptional storage, light, heat, and air stability. A device with PFPy-TTBT maintains over 80% of its initial PCE value when stored in nitrogen condition for 120 h. These advances hold promise for improving charge transfer and film quality 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
简单冰巧完成签到,获得积分10
2秒前
笨笨凡松完成签到 ,获得积分10
2秒前
哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
lei完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xxxxxxxxx发布了新的文献求助10
4秒前
yyq完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
biolbc发布了新的文献求助10
7秒前
朴素篮球发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
yahong完成签到 ,获得积分10
10秒前
冷静青文完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
Stella完成签到,获得积分10
10秒前
edtaa发布了新的文献求助10
10秒前
jj发布了新的文献求助10
11秒前
泡泡果完成签到,获得积分10
11秒前
ug完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
大模型应助gusgusgus采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
生活的狗完成签到,获得积分10
14秒前
CipherSage应助害羞的芝麻采纳,获得30
14秒前
浮生发布了新的文献求助10
14秒前
Lcrainy发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
华天九四发布了新的文献求助10
15秒前
深空完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
Classics in Total Synthesis IV 400
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3143963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2795613
关于积分的说明 7815684
捐赠科研通 2451611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1304572
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627251
版权声明 601419