A rational design strategy for donors in organic solar cells: the conjugated planar molecules possessing anisotropic multibranches and intramolecular charge transfer

分子内力 二亚胺 有机太阳能电池 共轭体系 分子 接受者 化学 吸收(声学) 吸收光谱法 吡啶 合理设计 太阳能电池 电子供体 材料科学 光化学 光电子学 立体化学 纳米技术 聚合物 有机化学 物理 催化作用 复合材料 量子力学 凝聚态物理
作者
Xue Yong,Jingping Zhang
出处
期刊:Journal of Materials Chemistry [Royal Society of Chemistry]
卷期号:21 (30): 11159-11159 被引量:35
标识
DOI:10.1039/c1jm11423a
摘要

A strategy used to design novel high performance donor molecules for organic solar cells has been proposed by using double overlapping wave bands for broad and intensive absorption based on three types of high mobility building blocks, i.e., the multibranching electron-rich fragment (DF), the different electron-excessive π-bridges (BF), and the proper electron-deficient fragment (AF). The multibranched π-conjugated DF–(BFi)n donor fragment provides the strong and broad short and middle wavelength π–π* absorption, while the anisotropic multibranched intramolecular charge transfer between the DF–(BFi)n donor fragment and AFs favours the strong and broad middle and long wavelength absorption. This concept is confirmed by the theoretical design of the planar X-shaped (AF–BF1)2–DF–(BF2–AF)2 conjugated donor molecules constructed by benzo[1,2,-b : 4,5-b′]dithiophene as the DF, bithiophene (BF1) and ethynyl-bithiophene (BF2) as anisotropic multiple BFs, and cyano substituted thiadiazolo[3,4-c]pyridine as AFs versus proper perylene diimide derivatives, as the acceptor material. Our theoretical results obtained with DFT and TD-DFT approaches for the electronic and spectroscopic properties, as well as the reorganization energies, reveal that the designed molecules are highly promising candidates towards high performance solar cell materials (i.e., exhibiting a strong and broad spectroscopic absorption, high charge carrier mobility, and possessing a narrow energy gap as well as appropriate FMO energy levels versus specific acceptors).

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
橙子雨完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
田様应助小文殊采纳,获得10
3秒前
cyyc完成签到,获得积分10
5秒前
lishan完成签到,获得积分10
5秒前
yx完成签到 ,获得积分10
5秒前
彭于晏应助云宝采纳,获得10
6秒前
7秒前
huohuo发布了新的文献求助10
7秒前
李爱国应助llllda采纳,获得10
8秒前
111完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
tian完成签到,获得积分10
9秒前
Owen应助酷酷的树叶采纳,获得10
10秒前
12秒前
13秒前
cyyc发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
爱大美完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
茳芏完成签到,获得积分10
17秒前
路灯下的小伙完成签到,获得积分10
17秒前
云宝发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
莫友安完成签到 ,获得积分10
19秒前
小苹果汤完成签到,获得积分10
20秒前
zmy发布了新的文献求助10
20秒前
jay2000完成签到,获得积分10
21秒前
llllda发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
23秒前
肥猪完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
思源应助Taylor采纳,获得10
25秒前
25秒前
852应助nini采纳,获得10
26秒前
深情安青应助phil采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3846643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3389188
关于积分的说明 10556101
捐赠科研通 3109562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1713819
邀请新用户注册赠送积分活动 824934
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775135