Polarized Heterojunction in a Doubly Doped Layer‐by‐Layer Structure to Obtain an Organic Photovoltaic Device of 20.5% Efficiency

材料科学 掺杂剂 兴奋剂 光电子学 异质结 光伏系统 有机太阳能电池 接受者 能量转换效率 聚合物太阳能电池 纳米技术 轨道能级差 带隙 有机发光二极管 极化(电化学) 活动层
作者
Qun Yin,Xingyu Gao,Jinyang Yu,Lixuan Kan,Jingxuan Sun,Rui Zeng,Fei Han,Haiming Zhu,Supeng Pei,Lei Zhu,Shengjie Xu,Yongming Zhang,Feng Liu,Ming Zhang,Qun Yin,Xingyu Gao,Jinyang Yu,Lixuan Kan,Jingxuan Sun,Rui Zeng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:: e21265-e21265
标识
DOI:10.1002/anie.202521265
摘要

Abstract Achieving efficient double doping in organic photovoltaic (OPV) devices is hindered by parasitic interactions between p‐ and n‐type dopants, which lead to radical accumulation, deep‐level traps, and reduced device performance. Herein, we report a solvent‐mediated infiltration doping strategy to overcome these challenges based on D18/L8‐BO layer‐by‐layer (LBL) system. By incorporating F4TCNQ as the p‐type dopant in the donor layer and DMBI as the n‐type dopant in the acceptor layer, with controlled infiltration via a chlorobenzene:ethanol (CB:EtOH) binary solvent mixture, we constructed a polarized heterojunction that mitigates dopant crosstalk. This approach reduces trap depths (activation energy E a = 0.2 eV vs. 0.84 eV for direct doping) and narrows lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) density of states while enhancing built‐in potential and hole transfer rate ( τ 1 = 0.40 ps). Consequently, the optimized devices achieved a power conversion efficiency (PCE) of 20.5%, with a fill factor (FF) of 82.3%, surpassing control (19.5%) and direct doping (19.1%) configurations. These findings highlight the efficacy of spatially controlled doping for advancing high‐efficiency, scalable OPVs toward sustainable energy applications.
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
三十三发布了新的文献求助10
1秒前
隐形落雁完成签到,获得积分10
2秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
风华正茂完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助111采纳,获得10
3秒前
3秒前
南施闻发布了新的文献求助20
4秒前
飘逸小笼包完成签到,获得积分10
5秒前
123发布了新的文献求助30
5秒前
7秒前
小琪猪发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
sweetpotato完成签到,获得积分10
9秒前
adasd应助taoyanhui采纳,获得10
9秒前
高高完成签到,获得积分10
10秒前
Vision发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
Cherry发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
发疯的乔治完成签到,获得积分10
15秒前
干净又晴发布了新的文献求助10
16秒前
卡图兰发布了新的文献求助10
17秒前
小白发布了新的文献求助10
17秒前
英姑应助小怡子采纳,获得10
17秒前
小鱼爱吃鱼完成签到 ,获得积分10
18秒前
赘婿应助KK采纳,获得10
18秒前
18秒前
含蓄衣完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
无极微光应助朴素秋玲采纳,获得20
20秒前
慢吞吞发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
欣喜小松鼠完成签到,获得积分10
22秒前
帅子不是刷子完成签到 ,获得积分10
23秒前
大狒狒发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
25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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7734367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284753
关于积分的说明 20166698
捐赠科研通 7312240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304642
关于科研通互助平台的介绍 2457279
邀请新用户注册赠送积分活动 2313831