Ternary Strategy and Molecular Electrostatics Collaboratively Optimize Low‐Molecular‐Weight Polymer Donor Organic Solar Cells: Over 20% Efficiency and High Scalability

材料科学 三元运算 有机太阳能电池 聚合物 能量转换效率 纳米技术 聚合物混合物 聚合物太阳能电池 化学工程 光电子学 共聚物 计算机科学 复合材料 工程类 程序设计语言
作者
Yaxin Yang,Wei Lu,Lingling Zhan,Yuhao Liu,Hong‐Yang Lu,Xiaoling Wu,Adiljan Wupur,Tianyi Chen,Jinyang Yu,Xiaokang Sun,Hanlin Hu,Rui Sun,Jie Min,Yongmin Luo,Jiaying Wu,Weifei Fu,Shouchun Yin,Hongzheng Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (44): e10980-e10980 被引量:15
标识
DOI:10.1002/adma.202510980
摘要

Achieving consistent performance across polymer donor batches is crucial for the commercialization of organic solar cells (OSCs). Compared with high-molecular-weight PM6 (HWPM6), low-molecular-weight PM6 (LWPM6) has lower efficiency but better stress-dispersion characteristics and solution-processability, making its performance improvement vital for practical applications. Here, LWPM6-based OSCs are optimized by introducing a trimeric guest (TYT-S). TYT-S improves PM6:Y6 compatibility, achieving a finer phase separation and a favorable interpenetrating network morphology. A ternary strategy, leveraging molecular electrostatic potential differences, promotes LWPM6 pre-aggregation, extends film-formation time, and enhances molecular ordering. The LWPM6-based ternary system exhibits an optimized vertical phase distribution, with maximum exciton dissociation occurring near the cathode, resulting in a power conversion efficiency (PCE) of 19.23% (LWPM6-based binary with a low PCE of 17.35%). When BTP-eC9 replaces Y6, the LWPM6-based ternary devices achieve a PCE of 20.12% (LWPM6-based binary with a low PCE of 17.64%). Additionally, LW polymers can dissipate stress via segmental motion. After 3000 bending cycles, LWPM6-based flexible devices retain higher initial efficiency than HWPM6-based one, demonstrating better mechanical stability. In mini-modules, they also have good solution-processability. This work demonstrates that a trimer guest strategy can significantly enhance the photovoltaic performance of low-efficiency LWPM6, offering new insights for OSCs commercialization.
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
LFY完成签到,获得积分10
1秒前
沸石发布了新的文献求助10
1秒前
beibei给beibei的求助进行了留言
3秒前
3秒前
3秒前
yy发布了新的文献求助10
3秒前
Mansis发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
诺诺朱发布了新的文献求助10
5秒前
缓慢咖啡发布了新的文献求助10
5秒前
闪闪元霜完成签到 ,获得积分10
6秒前
XUYU发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
Crazybow5完成签到,获得积分10
12秒前
Antraliel发布了新的文献求助10
12秒前
小苏发布了新的文献求助10
12秒前
万能图书馆应助276868sxzz采纳,获得10
13秒前
寒冷的煜祺完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
好心情发布了新的文献求助10
14秒前
fxw完成签到,获得积分10
15秒前
从云发布了新的文献求助10
15秒前
顾矜应助zfk采纳,获得10
15秒前
17秒前
领导范儿应助无语的忘幽采纳,获得10
18秒前
打打应助白立轩采纳,获得10
18秒前
jimmyhui完成签到,获得积分10
19秒前
小蘑菇应助fxw采纳,获得10
19秒前
微笑爆米花应助frost采纳,获得10
19秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
20秒前
郭囯完成签到,获得积分10
20秒前
超菜发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
wanci应助摸鱼学原理采纳,获得30
20秒前
Jackie完成签到,获得积分10
21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
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Hemispherical Resonator Gyro: Status Report and Test Results 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
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 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 6383314
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8195558
关于积分的说明 17328398
捐赠科研通 5437008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2875427
邀请新用户注册赠送积分活动 1852195
关于科研通互助平台的介绍 1696608