Gold(III) Porphyrin Was Used as an Electron Acceptor for Efficient Organic Solar Cells

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作者
Virginia Cuesta,Manish Kumar Singh,Edgar Gutiérrez‐Fernández,Jaime Martín,Rocío Domínguez,Pilar de la Cruz,Ganesh D. Sharma,Fernando Langa
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (9): 11708-11717 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsami.1c22813
摘要

The widespread use of nonfullerene-based electron-accepting materials has triggered a rapid increase in the performance of organic photovoltaic devices. However, the number of efficient acceptor compounds available is rather limited, which hinders the discovery of new, high-performing donor:acceptor combinations. Here, we present a new, efficient electron-accepting compound based on a hitherto unexplored family of well-known molecules: gold porphyrins. The electronic properties of our electron-accepting gold porphyrin, named VC10, were studied by UV–Vis spectroscopy and by cyclic voltammetry (CV) , revealing two intense optical absorption bands at 500–600 and 700–920 nm and an optical bandgap of 1.39 eV. Blending VC10 with PTB7-Th, a donor polymer, which gives rise to an absorption band at 550–780 nm complementary to that of VC10, enables the fabrication of organic solar cells (OSCs) featuring a power conversion efficiency of 9.24% and an energy loss of 0.52 eV. Hence, this work establishes a new approach in the search for efficient acceptor molecules for solar cells and new guidelines for future photovoltaic material design.
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