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Alkyl chain modulation of asymmetric hexacyclic fused acceptor synergistically with wide bandgap third component for high efficiency ternary organic solar cells

引用

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第7期31卷 1713-1719页

作者： Shufang Li Huilan Guan Can Zhu Chaoyuan Sun Qingya Wei Jun Yuan Yingping Zou College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China Beijing National Laboratory for Molecular Sciences CAS Key Laboratory of Organic SolidsInstitute of ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China Institute of Carbon Neutrality and New Energy School of Electronics and InformationHangzhou Dianzi UniversityHangzhou 310018China

Herein,two asymmetric hexacyclic fused small molecule acceptors(SMAs),namely BP4F-HU and BP4F-UU,were *** elongated outside chains in the BP4F-UU molecule played a crucial role in optimizing the morphology of blend film,thereby improving charge mobility and reducing energy loss within the corresponding ***,the PM6:BP4F-UU device exhibited a higher open-circuit voltage(V_(oc))of 0.878 V compared to the PM6:BP4F-HU device with a V_(oc)of 0.863 ***,a new wide bandgap SMA named BTP-TA was designed and synthesized as the third component to the PM6:BP4F-UU host binary devices,which showed an ideal complementary absorption spectrum in PM6:BP4F-UU *** addition,BTP-TA can achieve efficient intermolecular energy transfer to BP4F-UU by fluorescence resonance energy transfer(FRET)pathway,due to the good overlap between the photoluminescence(PL)spectrum of BTP-TA and the absorption region of ***,ternary devices with 15wt%BTP-TA exhibits broader photon utilization,optimal blend morphology,and reduced charge recombination compared to the corresponding binary ***,PM6:BP4F-UU:BTP-TA ternary device achieved an optimal power conversion efficiency(PCE)of 17.83%with simultaneously increased V_(oc)of 0.905 V,short-circuit current density(J_(sc))of 26.14 mA/cm^(2),and fill factor(FF)of 75.38%.

关键词： asymmetric hexacyclic acceptor outside chain wide bandgap acceptor ternary organic solar cells

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