Optimizing Molecular Crystallinity and Suppressing Electron‐Phonon Coupling in Completely Non‐fused Ring Electron Acceptors for Organic Solar Cells

堆积 电子 分子间力 能量转换效率 材料科学 分子内力 串联 有机太阳能电池 电子受体 化学物理 光电子学 光化学 分子 化学 物理 立体化学 聚合物 有机化学 复合材料 量子力学
作者
Tingting Dai,Ailing Tang,Yuhan Meng,Chuanqi Dong,Peiqing Cong,Jiahao Liu,Jimin Du,Yufei Zhong,Erjun Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202403051
摘要

High open-circuit voltage (Voc) organic solar cells (OSCs) have received increasing attention because of their promising application in tandem devices and indoor photovoltaics. However, the lack of a precise correlation between molecular structure and stacking behaviors of wide band gap electron acceptors has greatly limited its development. Here, we adopted an asymmetric halogenation strategy (AHS) and synthesized two completely non-fused ring electron acceptors (NFREAs), HF-BTA33 and HCl-BTA33. The results show that AHS significantly enhances the molecular dipoles and suppresses electron-phonon coupling, resulting in enhanced intramolecular/intermolecular interactions and decreased nonradiative decay. As a result, PTQ10 : HF-BTA33 realizes a power conversion efficiency (PCE) of 11.42 % with a Voc of 1.232 V, higher than that of symmetric analogue F-BTA33 (PCE=10.02 %, Voc=1.197 V). Notably, PTQ10 : HCl-BTA33 achieves the highest PCE of 12.54 % with a Voc of 1.201 V due to the long-range ordered π-π packing and enhanced surface electrostatic interactions thereby facilitating exciton dissociation and charge transport. This work not only proves that asymmetric halogenation of completely NFREAs is a simple and effective strategy for achieving both high PCE and Voc, but also provides deeper insights for the precise molecular design of low cost completely NFREAs.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
士萧完成签到,获得积分10
1秒前
852应助柒染梁渠采纳,获得10
2秒前
四元发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
充电宝应助顾长生采纳,获得10
4秒前
瘦瘦小萱完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
kenai发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
鳗鱼涔雨完成签到,获得积分20
7秒前
ou应助入我梦的般若采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
Lyj123完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Jasper应助666采纳,获得10
9秒前
枫昱发布了新的文献求助10
9秒前
haha完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
明亮寒安发布了新的文献求助10
10秒前
鳗鱼涔雨发布了新的文献求助10
11秒前
ont-tnt发布了新的文献求助10
11秒前
Mio发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
情怀应助秀丽的初柔采纳,获得10
13秒前
等等发布了新的文献求助10
13秒前
ding应助lei采纳,获得10
13秒前
夏天的雪花还能闯天涯吗完成签到,获得积分10
13秒前
Aray完成签到,获得积分10
14秒前
溜溜发布了新的文献求助10
14秒前
夏寄风发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2382563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2089672
关于积分的说明 5251008
捐赠科研通 1816443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 906276
版权声明 558930
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 483840