Difluorobenzothiadiazole‐Based Small‐Molecule Organic Solar Cells with 8.7% Efficiency by Tuning of π‐Conjugated Spacers and Solvent Vapor Annealing

材料科学 退火(玻璃) 有机太阳能电池 带隙 光活性层 聚合物太阳能电池 共轭体系 溶剂 光电子学 聚合物 分子 太阳能电池 化学工程 纳米技术 噻吩 有机化学 化学 复合材料 工程类
作者
Jinliang Wang,Fei Xiao,Jun Yan,Zhuo Wu,Kaikai Liu,Zhengfeng Chang,Rubo Zhang,Hui Chen,Hongbin Wu,Yong Cao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:26 (11): 1803-1812 被引量:100
标识
DOI:10.1002/adfm.201505020
摘要

The synthesis of a series of tetrafluorine‐substituted, wide‐bandgap, small molecules consisting of various π‐conjugated spacers (furan, thiophene, selenophene) between indacenodithiophene as the electron‐donating core and the electron‐deficient difluorobenzothiadiazole unit is reported and the effect of the π‐conjugated spacers on the photovoltaic properties is investigated. The alteration of the π‐conjugated spacer enables fine‐tuning of the photophysical properties and energy levels of the small molecules, and allows the adjustment of the charge‐transport properties, the morphology of the photoactive films, as well as their photovoltaic properties. Moreover, most of these devices exhibit superior device performances after CH 2 Cl 2 solvent annealing than without annealing, with a high fill factor (0.70–0.75 for all cases). Notably, the devices based on the new molecule BIT4FTh (with thiophene as the spacer) show an outstanding PCE of 8.7% (with an impressive FF of 0.75), considering its wide‐bandgap (1.81 eV), which is among the highest efficiencies reported so far for small‐molecules‐based solar cells. The morphologies of the photoactive layers with/without CH 2 Cl 2 solvent annealing are characterized by atomic force microscopy, transmission electron microscopy and two‐dimensional grazing incidence X‐ray diffraction analysis. The results reported here clearly indicate that highly efficient small‐molecules‐based solar cells can be achieved through rational design of their molecular structure and optimization of the phase‐separated morphology via an adapted solvent–vapor annealing process.

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
素言发布了新的文献求助10
1秒前
等风等你完成签到,获得积分20
6秒前
8秒前
斯文败类应助瘦瘦的乐曲采纳,获得10
9秒前
等风等你发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Sevendesu发布了新的文献求助20
13秒前
拼搏的向雁完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
ho发布了新的文献求助30
17秒前
lsr0316发布了新的文献求助10
20秒前
Keming完成签到,获得积分10
20秒前
yar举报wen求助涉嫌违规
21秒前
酷酷灵槐完成签到 ,获得积分10
28秒前
香蕉觅云应助草莓大王采纳,获得10
29秒前
29秒前
30秒前
何何发布了新的文献求助10
30秒前
lsr0316完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
深情的鞯发布了新的文献求助10
34秒前
拜拜拜仁发布了新的文献求助10
35秒前
自由慕蕊发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
小蝶发布了新的文献求助10
38秒前
飞鱼发布了新的文献求助10
45秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
46秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得20
46秒前
我不爱池鱼应助芋泥采纳,获得10
47秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得20
47秒前
47秒前
gzzzzz完成签到,获得积分10
49秒前
顾矜应助小蝶采纳,获得10
49秒前
50秒前
53秒前
王一发布了新的文献求助10
53秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 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 2476643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140652
关于积分的说明 5455982
捐赠科研通 1864046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926641
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495775