Nonconjugated Self-Doped Polymer Zwitterions as Efficient Interlayers for High Performance Organic Solar Cells

材料科学 兴奋剂 聚合物 有机太阳能电池 接受者 聚合 阴极 胺气处理 能量转换效率 电子迁移率 化学工程 高分子化学 化学 有机化学 光电子学 复合材料 物理化学 物理 工程类 凝聚态物理
作者
Run Yang,Jing Tian,Wenxu Liu,YuXing Wang,Zhan Chen,Thomas P. Russell,Yao Liu
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:34 (16): 7293-7301 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c01173
摘要

Polymer zwitterions are more promising cathode interlayers (CILs) for fused-ring electron acceptor (FREA)-based organic solar cells (OSCs) than amine-containing CILs and polyelectrolytes. However, they usually suffer from high synthetic cost and low electron mobilities. Herein, we present a novel strategy that combines the n-type doping effect with polymer zwitterions to develop a new nonconjugated self-doped polymer zwitterion (s-PZ), namely, PDI-M-DAN. PDI-M-DAN is afforded via cost-effective transition-metal-free polymerization and exhibits 200-fold higher electron mobility than the nondoped reference, thus making it an efficient and thickness-insensitive CIL for FREA-based OSCs. Power conversion efficiencies (PCEs) over 17% for interlayer thicknesses ranging from 12 to 30 nm with a maximum PCE of 17.82% are realized in D18:Y6-based OSCs. An impressive PCE and fill factor (FF) of 17.56 and 78.03% are also realized in PM6:Y6-based OSCs; both values are among the best ones in PM6:Y6-based binary OSCs. The effectiveness of our strategy in generating efficient CILs is evidenced by two other s-PZs, namely, PDI-N-DAN and NDI-M-DAN. Using PDI-N-DAN and NDI-M-DAN as the CILs, we obtained PCE values of 18.17 and 17.60% in D18:Y6-based OSCs, respectively. The PCE of 18.17% is among the highest for single-junction binary 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
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
今后应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
爆米花应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
Owen应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
CipherSage应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
彭于晏应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
完美世界应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
今后应助Strawberry采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
tttt发布了新的文献求助10
4秒前
基一啊佳发布了新的文献求助10
4秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得100
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
温暖靖柏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
日暮温柔应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Xwenhui完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
领导范儿应助Hommand_藏山采纳,获得10
7秒前
Xwenhui发布了新的文献求助10
8秒前
CipherSage应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
wanci应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
Hello应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
小蘑菇应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
领导范儿应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
Hello应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
Lucas应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
酷波er应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
无花果应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
molihuakai应助Strawberry采纳,获得10
8秒前
9秒前
洁净艳一发布了新的文献求助10
10秒前
基一啊佳完成签到,获得积分10
11秒前
萧晓完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
16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 Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6395877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211272
关于积分的说明 17392626
捐赠科研通 5449356
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880453
邀请新用户注册赠送积分活动 1857078
关于科研通互助平台的介绍 1699428