The Role of Energy Offsets on Charge Photogeneration Dynamics in Y‐Series Molecules‐Based Polymer Solar Cells

激子 轨道能级差 超快激光光谱学 离解(化学) 化学物理 有机太阳能电池 材料科学 分子 光激发 分子物理学 化学 光化学 聚合物 原子物理学 物理化学 激发态 物理 光学 凝聚态物理 激光器 有机化学 复合材料
作者
Junyi Feng,Guanzhao Wen,Rong Hu,Jun Peng,Haiping Lu,Ningjiu Zhao,Xianshao Zou,Wei Zhang
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
卷期号:7 (16) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/solr.202300372
摘要

Recent research has revealed that low‐energy offset polymer solar cells (PSCs) are capable of a power conversion efficiency of over 19%. However, it is unclear how energy offsets and the charge photogeneration process are correlated. Herein, the effect of energy offsets on charge photogeneration dynamics for Y‐series molecules (Y5, Y6, Y10, and BTP‐4F‐12)‐based PSCs with the variations of the lowest unoccupied molecular orbital energy offsets (Δ E LUMO ) of 0.11–0.42 eV and the highest occupied molecular orbital energy offsets (Δ E HOMO ) of 0.08–0.23 eV utilizing steady‐state and time‐resolved spectroscopies is studied. The steady‐state measurement shows that the probability of photoluminescence quenching via energy transfer for the donor exciton reduces with the increasing Δ E LUMO. It is found that even in PM6:Y6 with the highest Δ E LUMO , ≈18% of PM6 exciton dissociated via the path of “energy transfer first and then hole transfer,” manifesting the energy transfer also plays a vital role in the process of exciton dissociation. Furthermore, it is found that the PM6 exciton can efficiently dissociate under the Δ E LUMO of 0.11 eV. After photoexcitation of the Y‐series molecule acceptors, the exciton dissociation efficiency enhances with the increase of Δ E HOMO . Besides, the higher energy offsets, the lower charge recombination rate in the ultrafast timescale has been found from the transient absorption measurement. These findings reveal that energy offsets are important for charge photogeneration and recombination in an ultrafast timescale for Y‐series molecule‐based PSCs, which may shed light on the design of high‐performance PSCs.
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
栗子应助kirakira采纳,获得10
刚刚
虚拟的如霜完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
白鸽鸽发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助大力的乐曲采纳,获得10
3秒前
3秒前
淡然安雁完成签到,获得积分10
3秒前
白衣修身发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助aa采纳,获得10
4秒前
hosoh发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
owpe发布了新的文献求助10
7秒前
Bruce给威武爆米花的求助进行了留言
8秒前
dyc发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
xzj发布了新的文献求助10
11秒前
Rainyin应助noneofyours采纳,获得10
11秒前
舒适的蜜蜂完成签到,获得积分10
12秒前
承乐完成签到,获得积分10
12秒前
一小只柚子完成签到,获得积分10
13秒前
zz完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
搜集达人应助惠1采纳,获得10
14秒前
dyc完成签到,获得积分10
14秒前
欢子12321发布了新的文献求助10
15秒前
嘎嘣脆完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
渡安完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
科研通AI2S应助711采纳,获得10
16秒前
CipherSage应助logen采纳,获得10
16秒前
虫虫发布了新的文献求助10
17秒前
研友_VZG7GZ应助孤独非笑采纳,获得10
17秒前
爆米花应助只只采纳,获得10
18秒前
今后应助陈凌飞采纳,获得10
19秒前
完美世界应助cswtth1采纳,获得10
20秒前
20秒前
上官若男应助naturehome采纳,获得10
20秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6601637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8370168
关于积分的说明 17914807
捐赠科研通 5757473
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2954778
邀请新用户注册赠送积分活动 1929902
关于科研通互助平台的介绍 1826020