Revealing the Effect of Halogenation Strategy on the Regulation of Crystallization Kinetics and Molecular Packing for High‐Performance Organic Solar Cells

有机太阳能电池 材料科学 卤化 结晶度 结晶 离解(化学) 激子 接受者 动力学 能量转换效率 电子受体 化学工程 化学物理 光化学 物理化学 化学 有机化学 聚合物 光电子学 量子力学 物理 工程类 复合材料 凝聚态物理
作者
Dou Luo,Lifu Zhang,Jie Zeng,Weijie Chi,Jialing Zhou,Erjun Zhou,Lanqing Li,Takashi Iwahashi,Tsuyoshi Michinobu,Yukio Ouchi,Baomin Xu,Aung Ko Ko Kyaw
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:3
标识
DOI:10.1002/adfm.202311736
摘要

Abstract Halogenation of non‐fused ring electron acceptors (NFREAs) plays an important role in regulating their optoelectronic properties. However, the underlying mechanisms and their impact on the performance of organic solar cells (OSCs) have remained unclear. Herein, a series of halogenated NFREAs incorporating F, Cl, and Br, are prepared to study their effect on crystallization kinetics, phase separation, molecular packing, and charge transport. Among various halogenation strategies, chlorination minimizes the Coulomb attractive energy between donor and acceptor, thereby facilitating exciton dissociation. In situ UV–vis absorption tests reveal that chlorinated acceptors exhibit a longer crystallization time, effectively suppressing excessive molecular aggregation and enhancing overall crystallinity. Additionally, chlorinated acceptors exhibit a longer exciton diffusion length, which promotes exciton dissociation while mitigating charge recombination in the devices. Consequently, two chlorinated NFREAs, TCN‐Cl, and PCN‐Cl, yield an impressive power conversion efficiency (PCE) of 14.85% and 15.30%, respectively, when blended with PM6 and J52 donors. These values represent the highest reported PCEs to date for NFREAs with A‐π‐A’‐π‐A and A‐π‐D‐π‐A structures. The study elucidates the crucial role of chlorination in extending exciton diffusion length and crystallization time. These effects significantly benefit phase separation within the active layers, enhance charge separation, and suppress recombination for achieving high‐efficiency OSCs.
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
wwu完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
牛牛完成签到,获得积分10
2秒前
misa完成签到 ,获得积分10
2秒前
怕黑的文具完成签到,获得积分20
2秒前
liangshuang完成签到,获得积分10
2秒前
冷语发布了新的文献求助20
4秒前
jouholly完成签到,获得积分10
5秒前
nyy发布了新的文献求助10
5秒前
Lvy完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
青菜完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
racill完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
Yao完成签到,获得积分10
10秒前
123456完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
liangshuang发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
巫马秋寒完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
慕楠完成签到,获得积分10
12秒前
张晓芳完成签到,获得积分10
12秒前
a初心不变发布了新的文献求助10
12秒前
lgh发布了新的文献求助10
13秒前
jinyu发布了新的文献求助10
15秒前
Holly完成签到,获得积分10
15秒前
gjww应助min20210429采纳,获得10
15秒前
风趣世开完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
伯赏无极完成签到,获得积分10
18秒前
li发布了新的文献求助10
18秒前
彭佳丽发布了新的文献求助10
19秒前
打打应助蛋挞蛋挞采纳,获得10
20秒前
苦咖啡行僧完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
yh完成签到,获得积分10
21秒前
brick2024完成签到,获得积分10
22秒前
现代笑珊完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: Key Topics in Materials Science and Engineering 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 2451617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124619
关于积分的说明 5406659
捐赠科研通 1853353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 921768
版权声明 562273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493078