Preserving Polymorphic Crystalline Structures in Bulk Heterojunctions for Efficient Organic Solar Cells

材料科学 有机太阳能电池 异质结 接受者 聚合物太阳能电池 太阳能电池 结晶 能量转换效率 Crystal(编程语言) 光电子学 激子 散射 化学物理 混合太阳能电池 晶体结构 光伏系统 扩散 光散射 载流子 有机半导体 单晶 电荷(物理) 工作(物理) 纳米技术 结晶学 晶体生长 有机电子学
作者
Peng Mao,Chenyang Tian,Tong Wang,Hao Zhang,Pengyu Wu,Jing Li,Zhixiang Wei,Jianqi Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.75646
摘要

ABSTRACT The crystal structure of a material profoundly influences its physical, optical, and electronic properties. However, precise control over polymorph formation of non‐fullerene acceptors (NFAs) in bulk heterojunction active layers remains challenging for optimizing organic solar cell (OSC) performance. Here, we employ a non‐halogenated mixed‐solvent system comprising carbon disulfide (CS 2 ) and o‐xylene (OXY) to selectively regulate the crystallization of the high‐performance acceptor BTP‐eC9. A specific polymorph (Form II) is preferentially induced and consistently identified in powder, neat‐film, and bulk heterojunction samples by correlating wide‐angle x‐ray scattering (WAXS) and grazing‐incidence wide‐angle x‐ray scattering (GIWAXS) patterns with simulations derived from the corresponding single‐crystal structures. Compared with Form I, Form II exhibits improved optoelectronic properties, including extended exciton diffusion length, balanced charge mobility, and suppressed non‐radiative recombination. Consequently, Form II‐based devices achieve a power conversion efficiency (PCE) of 20.61% with a fill factor of 82.85%, representing a 27.0% relative improvement over Form I devices (PCE = 16.23%). Moreover, this method enables scalable manufacturing, with flexible OSCs (1 cm 2 active area) fabricated by slot‐die coating achieving a PCE of 17.93%. This work establishes a practical pathway for solution‐processed polymorph control and reveals the relationship among single‐crystal packing, acceptor molecular packing, and device performance.
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
molihuakai的应助被www采纳,获得10
刚刚
宴卿发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
挚友发布了新的文献求助30
2秒前
zxz的应助被progress采纳,获得10
2秒前
wyf完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
会飞的花生完成签到,获得积分10
3秒前
shi发布了新的文献求助10
4秒前
aaaa的应助被hou采纳,获得30
5秒前
万能图书馆的应助被善良安荷采纳,获得10
6秒前
江凡儿完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
皋生完成签到,获得积分10
7秒前
枫叶完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
linmiu完成签到,获得积分10
9秒前
111完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
Nico完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
变形金刚完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
wanci的应助被桂花糕采纳,获得10
11秒前
SLL完成签到 ,获得积分10
11秒前
Orange的应助被369ninja采纳,获得10
11秒前
奶油桃子发布了新的文献求助10
12秒前
田様的应助被ZLR采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
lala发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
耶瑟儿发布了新的文献求助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
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