D–A Copolymer Donor Based on Bithienyl Benzodithiophene D-Unit and Monoalkoxy Bifluoroquinoxaline A-Unit for High-Performance Polymer Solar Cells

共聚物 堆积 材料科学 取代基 能量转换效率 轨道能级差 聚合物太阳能电池 聚合物 开路电压 接受者 高分子化学 光伏系统 侧链 复合材料 光电子学 电压 化学 分子 工程类 立体化学 物理 有机化学 电气工程 凝聚态物理
作者
Chenkai Sun,Fei Pan,Beibei Qiu,Shucheng Qin,Shanshan Chen,Ziya Shang,Lei Meng,Changduk Yang,Yongfang Li
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:32 (7): 3254-3261 被引量:51
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.0c00459
摘要

Molecular frontier orbital energy level and aggregation behavior regulation of polymer donors are feasible ways to improve the photovoltaic performance of polymer solar cells (PSCs). Here, we design and synthesize a new D-A copolymer donor PBQ10 based on bithienyl benzodithiophene D-unit and monoalkoxy-substituted bifluoroquinoxaline A-unit, which shows an obviously downshifted highest occupied molecular orbital energy level in comparison with the control polymer PBQ7 with a dialkoxyphenyl substituent on the bifluoroquinoxa-line A-unit. Moreover, PBQ10 exhibits more preferential face-on molecular orientation and tighter pi-pi stacking in the vertical direction of the substrate than PBQ7, which significantly improves the hole mobility of PBQ10 to 5.22 X 10(-4) cm(2) V-1 s(-1) in comparison with that (1.71 x 10(-4) cm(2) s(-1)) of PBQ7. As a result, the PBQ10-based PSC with Y6 as the acceptor demonstrates an impressive power conversion efficiency (PCE) of 16.34% with simultaneously increased open-circuit voltage and fill factor, which is significantly increased compared with the PBQ7-based PSC with a PCE of 13.45% and is one of the highest PCEs in binary PSCs. The result suggests that rational side-chain optimization of the polymer donor is an efficient way to regulate the molecular energy level and self-assembly feature and thus to improve the PCE of 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
1秒前
幸福中心发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
潭深完成签到,获得积分10
2秒前
Ad14完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
董泽云发布了新的文献求助10
3秒前
所所应助Yogurt采纳,获得30
4秒前
Panini完成签到 ,获得积分10
4秒前
聪慧语风发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
6秒前
倾情清完成签到,获得积分10
8秒前
Carrrl完成签到,获得积分10
8秒前
dxzdxj发布了新的文献求助10
11秒前
Lucas应助童童采纳,获得10
12秒前
卖萌的秋田完成签到,获得积分10
12秒前
踏实乘云发布了新的文献求助10
13秒前
于际泽完成签到,获得积分10
15秒前
长情的语风完成签到,获得积分10
16秒前
GJ完成签到,获得积分10
17秒前
stephanieyang完成签到,获得积分20
18秒前
爆米花应助董泽云采纳,获得10
19秒前
NexusExplorer应助宋启文采纳,获得10
20秒前
20秒前
yolo完成签到,获得积分10
22秒前
yy完成签到,获得积分10
22秒前
xiao完成签到 ,获得积分10
22秒前
Tiny发布了新的文献求助10
25秒前
聪慧语风完成签到,获得积分10
29秒前
归尘发布了新的文献求助30
29秒前
lu发布了新的文献求助30
32秒前
幸福中心完成签到,获得积分10
33秒前
Ava应助独特的幻灵采纳,获得10
34秒前
沐兮完成签到,获得积分10
35秒前
小二郎应助沐兮采纳,获得10
38秒前
molihuakai应助一年5篇采纳,获得10
39秒前
39秒前
失眠呆呆鱼完成签到 ,获得积分10
41秒前
luoyan给luoyan的求助进行了留言
41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
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
Rehabilitation of Long-Standing Groin Pain in Athletes: A Scoping Review of Exercise Content and Reporting 500
The Immune System (Fifth Edition) 500
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 6579929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8355399
关于积分的说明 17894448
捐赠科研通 5717442
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2947740
邀请新用户注册赠送积分活动 1923455
关于科研通互助平台的介绍 1806657