Fused-ring isomerism modulates molecular packing and device performance in non-halogenated organic solar cells

有机太阳能电池 三元运算 分子间力 化学物理 材料科学 结晶 相(物质) 同种类的 电荷(物理) 结晶学 分子 光伏系统 分子动力学 形态学(生物学) 纳米技术 太阳能电池效率 能量转换效率 太阳能电池 太阳能 载流子 格子(音乐) 化学 分子构象 光电子学
作者
Jun Zhang,Ruijie Ma,Ruipeng Li,Jie Tang,Dou Luo,Lu Chen,Zhanxiang Chen,Yingyi Wang,Haiyang Chen,Jintao Feng,Guangye Zhang,Liyang Yu,Long Ye,Yaowen Li,Gang Li,Chuluo Yang,Zhenghui Luo
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 11480-11480 被引量:31
标识
DOI:10.1038/s41467-025-66573-3
摘要

Subtle changes in molecular backbone geometry impact intermolecular interactions and performance of organic solar cells. Here, three isomeric small-molecule acceptors (NaO1, NaO2, and NaO3) are investigated to reveal how different fused-ring configurations control molecular packing, electronic coupling, and film formation. Structural and spectroscopic analyses show that the linearly fused NaO1 forms a compact three-dimensional packing network with large and balanced electronic couplings (>24 meV) across multiple directions, while the more curved analogues exhibit excessive crystallization and phase segregation. In-situ optical measurements demonstrate that NaO1 promotes fast and continuous structural evolution during film formation, resulting in smooth morphology and homogeneous phase distribution. These structural and dynamic advantages facilitate efficient charge generation and transport, accompanied by reduced non-radiative energy loss, ultimately achieving an efficiency of 20.07% for non-halogenated ternary devices. Our findings highlight how fused-ring isomerism decisively governs structure–packing–performance relationships in organic solar cells. Subtle changes in molecular backbone geometry impact intermolecular interactions and performance of organic solar cells. Here, authors show how fused-ring configurations dictate the packing of isomeric small-molecule acceptors and achieve an efficiency of 20.07% for non-halogenated ternary devices.
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
Maestro_S的应助被zhscu采纳,获得10
刚刚
SSY发布了新的文献求助10
2秒前
精明尔芙敏完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
张小卷儿发布了新的文献求助10
3秒前
刘帅完成签到,获得积分10
3秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
多点多巴胺完成签到 ,获得积分10
4秒前
JamesPei的应助被红杨采纳,获得10
4秒前
淡定发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
jjb发布了新的文献求助10
5秒前
cakeke的应助被机读卡采纳,获得10
5秒前
zhengsirius完成签到,获得积分10
6秒前
细腻剑发布了新的文献求助10
6秒前
粥粥发布了新的文献求助80
6秒前
6秒前
失眠煜祺完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
SSY完成签到,获得积分10
8秒前
Candytap发布了新的文献求助10
9秒前
Flora发布了新的文献求助10
9秒前
ni发布了新的文献求助10
10秒前
眼圆广志完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
念汐发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
略略发布了新的文献求助10
12秒前
雅馨芬芳发布了新的文献求助10
12秒前
lht完成签到,获得积分10
13秒前
酷波er的应助被香香香采纳,获得30
13秒前
13秒前
wanci的应助被海屿你is采纳,获得30
13秒前
甜秋发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
温暖科研人完成签到,获得积分10
14秒前
14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 Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8135250
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9536607
关于积分的说明 21618658
捐赠科研通 7717996
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419478
关于科研通互助平台的介绍 2544783
邀请新用户注册赠送积分活动 2461180