Molecular Geometry‐Property Relationship of Benzodipyrrole‐Based A‐DA'D‐A Type Acceptors for High‐Performance Organic Solar Cells

有机太阳能电池 堆积 接受者 材料科学 混溶性 吸收(声学) 分子几何学 分子 化学物理 化学 结晶学 有机化学 聚合物 复合材料 物理 凝聚态物理
作者
Yufei Gong,Senke Tan,Xiaojun Li,Shucheng Qin,Xiangjin Li,Tianwei Zou,Yuechen Li,Yuan Meng,Ziyue Zhang,Huawei Hu,Tongling Liang,Jinyuan Zhang,Lei Meng,Feng Liu,Yongfang Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202505366
摘要

Molecular geometry plays a crucial role in determining photovoltaic properties of organic semiconductor materials for organic solar cells (OSCs). In this work, we used dichlorine‐substituted benzene as the A’ unit in A‐DA'D‐A type small molecule acceptors (SMAs) and synthesized four isomers of the benzodipyrrole‐based SMAs (C‐Cl46‐Cl, Ɂ‐Cl46‐Cl, M‐Cl46‐Cl and S‐Cl46‐Cl) with C, Ɂ, M, and S molecular geometries, and the effect of the molecular geometry on their photovoltaic performance was studied. We revealed that the molecular geometry influences the physicochemical and photovoltaic properties in three aspects: (1) intrinsic physicochemical properties, including energy levels, absorption and reorganization energy; (2) molecular stacking pattern, which govern the exciton diffusion and charge transport process; and (3) donor‐acceptor interaction and miscibility. We found that the C‐shaped molecular geometry possesses suitable energy level and absorption range, dense and ordered molecular stacking, and improved donor‐acceptor interactions and miscibility. These advantages enable a record‐high power conversion efficiency (PCE) of 19.94% (certified as 19.54%) for the binary OSCs based on D18:C‐Cl46‐Cl active layer. The other shaped SMAs showed weaknesses in different aspects, such as limited absorption of Ɂ‐shaped SMA, large reorganization energies and loose molecular stacking of M‐shaped SMA, low solubility and strong aggregation of S‐shaped SMA.
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
乐优完成签到 ,获得积分10
1秒前
kmzzy发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
坚定念云发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
5秒前
7秒前
8秒前
9秒前
7777完成签到,获得积分20
11秒前
云中歌完成签到,获得积分10
11秒前
carl发布了新的文献求助10
12秒前
秋半梦完成签到,获得积分10
13秒前
李爱国应助现代安筠采纳,获得10
14秒前
15秒前
cc完成签到 ,获得积分10
16秒前
吾日三省吾身完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI5应助bird采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助carl采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
大个应助简单刺猬采纳,获得10
24秒前
Ying发布了新的文献求助10
25秒前
dududu发布了新的文献求助10
25秒前
29秒前
现代安筠发布了新的文献求助10
36秒前
坚定念云完成签到,获得积分10
37秒前
随遇而安应助妮儿采纳,获得20
37秒前
7777发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
tangenmeixi521关注了科研通微信公众号
41秒前
大个应助长情的昊焱采纳,获得10
42秒前
顺心牛排发布了新的文献求助10
43秒前
greatsnow完成签到,获得积分10
43秒前
妮儿完成签到,获得积分10
45秒前
酸奶冻完成签到,获得积分10
46秒前
bc应助科研通管家采纳,获得20
46秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
bc应助科研通管家采纳,获得20
46秒前
bc应助科研通管家采纳,获得20
46秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 3778595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324214
关于积分的说明 10217326
捐赠科研通 3039397
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668059
邀请新用户注册赠送积分活动 798482
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385