Thickness-Insensitive Cathode Interlayer via Molecular-Scale Distance Regulation for Efficient Organic Solar Cells

阴极 有机太阳能电池 三元运算 能量转换效率 化学 可扩展性 光伏系统 光电子学 接受者 二亚胺 纳米技术 一致性(知识库) 激子 二进制数 块(置换群论) 聚合物太阳能电池 电池(电) 电荷(物理) 化学工程 阳极 材料科学
作者
Wen-Jing Sun,Ya-Ting Wang,Jia Wang,Yun-Tao Ding,Shun-Da Wu,Bo-Yang Zhang,Bo-Zhou Chen,Xing-Hao Cui,Jia-Xuan Lai,Hao-Fei Li,Xue Jia,Zhan Huang,Jiaying Wang,Yong Huo,Kaihu Xian,Zitong Liu,Bin Kan,Yamin Zhang,Hao-Li Zhang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (5): 5102-5114 被引量:1
标识
DOI:10.1021/jacs.5c16273
摘要

Cathode interlayers (CILs) are critical for optimizing the performance of organic solar cells (OSCs). However, the development of thickness-insensitive cathode interlayer materials (CIMs) suitable for large-scale printing remains an urgent yet underexplored challenge. In this work, we present a molecular-scale distance regulation strategy to design efficient CIMs by precisely tuning the flexible conjugation-break spacer lengths between n-type organic semiconducting units. Using this approach, we synthesized three CIMs (P3, P6, and P9) with trimethylene, hexamethylene, and nonamethylene spacers linking the 4,5,9,10-pyrene diimide (PyDI) acceptor units. Among them, P6 demonstrates optimal π–π stacking, efficient Br– doping, and enhanced conductivity, leading to improved charge collection and exciton utilization. As a result, P6-based binary and ternary OSCs achieved remarkably high power conversion efficiencies (PCEs) of 19.90 and 20.04%, respectively. Importantly, P6 exhibits excellent batch-to-batch consistency (<1.5% PCE variation across molecular weights of 6.9–33.8 kDa), outstanding thickness tolerance (retaining 80% PCE at 133 nm), and scalability (17.26% PCE for a 1.05 cm2 device and 15.12% PCE for a 13.5 cm2 module). This facile approach for designing high-performance thickness-insensitive CIMs paves the way for the industrial-scale production of efficient OSCs.
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
cyh发布了新的文献求助10
刚刚
丘比特的应助被Gavin采纳,获得10
刚刚
刚刚
Optimistic发布了新的文献求助10
刚刚
欧阳小枫完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
chy发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
lbw完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
失眠映之完成签到,获得积分10
6秒前
优美飞风完成签到 ,获得积分10
6秒前
Optimistic完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
脑袋缺个洞完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
ljys发布了新的文献求助20
8秒前
yutonghuan发布了新的文献求助10
10秒前
松鼠啃松果关注了科研通微信公众号
10秒前
吉吉发布了新的文献求助10
11秒前
科目三的应助被dgbsw采纳,获得10
11秒前
可爱的函函的应助被chy采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
14秒前
芒狗完成签到,获得积分20
14秒前
秋澄明完成签到 ,获得积分10
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7869436
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9386540
关于积分的说明 20759355
捐赠科研通 7470576
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3350277
关于科研通互助平台的介绍 2491269
邀请新用户注册赠送积分活动 2376766