Spatially Orthogonal 2D Sidechains Optimize Morphology in All‐Small‐Molecule Organic Solar Cells

材料科学 有机太阳能电池 层状结构 接受者 结晶度 共轭体系 能量转换效率 烷基 三元运算 无定形固体 相(物质) 分子 化学工程 聚合物太阳能电池 形态学(生物学) 结晶学 聚合物 有机化学 光电子学 化学 复合材料 物理 生物 计算机科学 工程类 遗传学 程序设计语言 凝聚态物理
作者
Tong Shan,Kui Ding,Liyang Yu,Xin Wang,Yi Zhang,Xiaoyang Zheng,Chun‐Chao Chen,Qiang Peng,Hongliang Zhong
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (24) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/adfm.202100750
摘要

Abstract Organic semiconductors consist of a conjugated backbone and flexible sidechains. Compared to the meticulous design of backbones, less attention has been paid to the investigation of sidechains, in particular their spatial orientation. Herein, three non‐fullerene acceptors, anti‐PDFC, syn‐PDFC, and PDFC‐Ph, are applied in all‐small‐molecule organic solar cells (ASM‐OSCs) to reveal the varied effects of sidechains on morphology and device performance. With spatially orthogonal alkyl chains, anti‐PDFC and syn‐PDFC show unique bimodal lamellar packing and moderate crystallinity. When blending with an efficient binary BTR‐Cl/Y6 system, anti‐PDFC as well as syn‐PDFC not only form their own crystal phase but also improve the packing order of BTR‐Cl, consequently enhancing the power conversion efficiency (PCE) of ternary ASM‐OSC to be 14.56%. However, although PDFC‐Ph has an identical backbone with anti‐PDFC, the alternated sidechains make it relatively amorphous, which is prone to damage the original packing of the host donor/acceptor, and thus deteriorating the device performance. When PC 71 BM is added to optimize the morphology further, the triple‐acceptor device involving anti‐PDFC realizes a PCE of 15.67%, which is among the best efficiencies in ASM‐OSCs. This study demonstrates that a multi‐dimensional sidechain can optimize the morphology of a bulk heterojunction as effective as a conjugated backbone.

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
英姑应助范冬菱采纳,获得10
刚刚
江十三完成签到,获得积分10
刚刚
大个应助优秀的哈哈采纳,获得10
刚刚
刚刚
思源应助羊觅夏采纳,获得10
刚刚
1秒前
瘦瘦以筠发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
xyg完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助ZhihengZheng0105采纳,获得10
2秒前
2秒前
大张子发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
爆米花应助糟糕的修杰采纳,获得10
3秒前
韭菜完成签到,获得积分10
3秒前
所所应助Yjj采纳,获得10
4秒前
4秒前
moshion35完成签到,获得积分10
4秒前
李健的粉丝团团长应助DrMa采纳,获得10
4秒前
吉吉宝贝发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.4应助Rambo采纳,获得10
5秒前
皮卡路完成签到,获得积分10
5秒前
赵顺勇发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
漫山发布了新的文献求助10
6秒前
rml完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助珊明治采纳,获得10
7秒前
7秒前
mwh完成签到 ,获得积分10
8秒前
高大雨兰完成签到,获得积分10
8秒前
思政部发布了新的文献求助10
9秒前
Lucas应助shimly0101xx采纳,获得10
9秒前
慕青应助zdsq采纳,获得10
9秒前
rml发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
李爱国应助兰云鑫采纳,获得10
10秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7238959
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8864242
关于积分的说明 18698073
捐赠科研通 6909817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3194730
关于科研通互助平台的介绍 2366962
邀请新用户注册赠送积分活动 2169353