Vacuum-Deposited Donors for Low-Voltage-Loss Nonfullerene Organic Solar Cells.
Vacuum-Deposited Donors for Low-Voltage-Loss Nonfullerene Organic Solar Cells.
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DOI：
10.1021/acsami.3c04282
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发表时间：
2023-07-05
影响因子：
9.5
通讯作者：
Riede, Moritz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kaienburg, Pascal;Bristow, Helen;Jungbluth, Anna;Habib, Irfan;McCulloch, Iain;Beljonne, David;Riede, Moritz
非富勒烯受体（NFA）的出现使实验室中的有机光催化剂（OPV）的功率转换效率超过19%。然而，迄今为止，高效NFA仅在溶液加工的共混物中实现。由于其在大规模工业生产中的良好记录，真空热蒸发（VTE）是现实世界OPV商业化的主要兴趣。在这里，我们结合联合收割机的基准溶液处理的NFA Y6与三个不同的蒸发的捐助者在双层（平面异质结）架构。我们发现，电压损失减少了数百毫伏时，VTE捐助者配对的NFA，而不是富勒烯C60，目前的标准受体在VTE OPV。通过显示蒸发的小分子供体在与NFA结合时的电压损失方面表现得很像溶液处理的供体聚合物，我们强调了可蒸发NFA的巨大潜力，以及迫切需要将合成工作引向更小的可蒸发化合物。
The advent of nonfullerene acceptors (NFAs) enabled records of organic photovoltaics (OPVs) exceeding 19% power conversion efficiency in the laboratory. However, high-efficiency NFAs have so far only been realized in solution-processed blends. Due to its proven track record in upscaled industrial production, vacuum thermal evaporation (VTE) is of prime interest for real-world OPV commercialization. Here, we combine the benchmark solution-processed NFA Y6 with three different evaporated donors in a bilayer (planar heterojunction) architecture. We find that voltage losses decrease by hundreds of millivolts when VTE donors are paired with the NFA instead of the fullerene C60, the current standard acceptor in VTE OPVs. By showing that evaporated small-molecule donors behave much like solution-processed donor polymers in terms of voltage loss when combined with NFAs, we highlight the immense potential for evaporable NFAs and the urgent need to direct synthesis efforts toward making smaller, evaporable compounds.
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Kim, Ji-Seon
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Riede, Moritz
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Vandewal, Koen
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Price, Michael B.;Hume, Paul A.;Ilina, Aleksandra;Wagner, Isabella;Tamming, Ronnie R.;Thorn, Karen E.;Jiao, Wanting;Goldingay, Alison;Conaghan, Patrick J.;Lakhwani, Girish;Davis, Nathaniel J. L. K.;Wang, Yifan;Xue, Peiyao;Lu, Heng;Chen, Kai;Zhan, Xiaowei;Hodgkiss, Justin M.
通讯作者：
Hodgkiss, Justin M.