Limiting factors for charge generation in low-offset fullerene-based organic solar cells

富勒烯 有机太阳能电池 光激发 化学物理 材料科学 超快激光光谱学 离解(化学) 接受者 单重态 光化学 光谱学 化学 原子物理学 物理化学 物理 有机化学 激发态 量子力学 复合材料 聚合物 凝聚态物理
作者
Anna Jungbluth,Eunkyung Cho,Alberto Privitera,Kaila M. Yallum,Pascal Kaienburg,Andreas E. Lauritzen,Thomas L. Derrien,Sameer Vajjala Kesava,Irfan Habib,Saied Md Pratik,Natalie Banerji,Jean‐Luc Brédas,Veaceslav Coropceanu,Moritz Riede
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1) 被引量:6
标识
DOI:10.1038/s41467-024-49432-5
摘要

Abstract Free charge generation after photoexcitation of donor or acceptor molecules in organic solar cells generally proceeds via (1) formation of charge transfer states and (2) their dissociation into charge separated states. Research often either focuses on the first component or the combined effect of both processes. Here, we provide evidence that charge transfer state dissociation rather than formation presents a major bottleneck for free charge generation in fullerene-based blends with low energetic offsets between singlet and charge transfer states. We investigate devices based on dilute donor content blends of (fluorinated) ZnPc:C 60 and perform density functional theory calculations, device characterization, transient absorption spectroscopy and time-resolved electron paramagnetic resonance measurements. We draw a comprehensive picture of how energies and transitions between singlet, charge transfer, and charge separated states change upon ZnPc fluorination. We find that a significant reduction in photocurrent can be attributed to increasingly inefficient charge transfer state dissociation. With this, our work highlights potential reasons why low offset fullerene systems do not show the high performance of non-fullerene acceptors.
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
科目三应助外向铃铛采纳,获得10
1秒前
存儿完成签到,获得积分10
1秒前
不良人完成签到,获得积分10
1秒前
ok发布了新的文献求助10
2秒前
在水一方应助咕咕咕采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
Hzhe完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
BLACKCURRY完成签到 ,获得积分10
7秒前
蓝莓橘子酱应助cw采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
朴实书蝶完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
二号发布了新的文献求助10
10秒前
怡然平萱发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
木易完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
xxxxqqqqaaa发布了新的文献求助10
13秒前
慕容生发布了新的文献求助10
14秒前
Ava应助二号采纳,获得10
14秒前
14秒前
Zy189发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
pyl666完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
漂亮夏兰完成签到 ,获得积分10
16秒前
福卡发布了新的文献求助10
16秒前
sunny发布了新的文献求助30
16秒前
xcg发布了新的文献求助10
16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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6025935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7665804
关于积分的说明 16180612
捐赠科研通 5173814
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768477
邀请新用户注册赠送积分活动 1751795
关于科研通互助平台的介绍 1637859