Tuning the photovoltaic parameters of thiophene-linked donor–acceptor liquid crystalline copolymers for organic photovoltaics

文献情報

出版日 2012-01-17
DOI 10.1039/C2PY00523A
インパクトファクター 5.582
著者

Lie Chen, Fan Li, Xingye Ren, Hongming Wang, Yongfang Li


原文を見る

要旨

Three new donor–acceptor copolymers containing the electron acceptor di-2-thienyl-2′,1′,3′-benzothiadiazole (DTBT) linked to the electron donors 9,9-bis[6-(4′-hexyloxy-terphenyloxy)-hexyl]-fluorene (Ftp) with terphenyl mesogen side chain viathiophene units are synthesized to study polymer structure–properties relationships in organic photovoltaic devices. All the random copolymers (PFtpTDTBT-a, b, c) were prepared via Stille polycondensations based on variable contents of DTBT and Ftp. The results of absorption spectra, fluorescence spectra and electrochemistry shows that increasing the ratio of fluorine units and decreasing the electron withdrawing groups of DTBT not only control the bandgaps but also the liquid crystallinity of the copolymers. The structural variation of mesomorphism behaviors induced by terphenyl pendants is characterized by POM, DSC, XRD and polarized absorption. When the polymers were blended with fullerene derivative as an electron acceptor, the photovoltaic performance reveals the good correlation between the Ftp and DTBT ratio in the main chain of the copolymers with desirable HOMO levels and the open circuit voltage (Voc). Therefore, the deepest HOMO energy level of polymer PFtpTDTBT-a leads to the highest Voc of 0.86 V, while the polymer PFtpTDTBT-c possesses a superior absorption coefficient resulting in the largest short current density (Jsc = 4.58 mA cm−2). Additionally, the packing alignments of the three polymers guided by the orientation of mesogenic pendants pose a significantly effect on the morphology with different microphase separation after annealing treatment. Nevertheless, the solar cell based on PFtpTDTBT-b shows the best performance among the thiophene incorporated polymers, which demonstrated the importance of designing materials with a balance in the properties of HOMO/LUMO energy levels, the absorption coefficient and morphological variations.

関連文献

Fast conversion of terminal thiocarbonylthio groups of RAFT polymers to “clickable” thiol groups via versatile sodium azide

Yang Wu, Yanyan Zhou, Jian Zhu, Wei Zhang, Xiangqiang Pan, Zhengbiao Zhang, Xiulin Zhu

2014-06-17 Communication

DOI: 10.1039/C4PY00732H

Unprecedented cucurbituril-based ternary host–guest supramolecular polymers mediated through included alkyl chains

Nana Sun, Dongdong Qi, Jianzhuang Jiang

2014-05-30 Communication

DOI: 10.1039/C4PY00512K

Conformation pre-organization in fluorene-based conjugated polymer for simultaneous enhancement of luminescence and charge mobility

Juxin He, Luyang Du, Cong Wang, Mingjian Jiang, Linlin Liu, Yueqi Mo, Zengqi Xie, Bing Yang, Yuguang Ma

2017-01-11 Paper

DOI: 10.1039/C6PY01995A

Nanocomposite latexes containing layered double hydroxides via RAFT-assisted encapsulating emulsion polymerization

Ana Cenacchi Perreira, Samuel Pearson, Franck D'Agosto, Muriel Lansalot, Elodie Bourgeat-Lami

2017-01-05 Paper

DOI: 10.1039/C6PY01742H

Controlling the folding of conjugated polymers at the single molecule level via hydrogen bonding

Beiyue Shao, Xinju Zhu, Kyle N. Plunkett, David A. Vanden Bout

2017-01-06 Paper

DOI: 10.1039/C6PY01871H

tBCPMA: a new trifunctional acrylic monomer for convenient synthesis of a well-defined amphiphilic graft copolymer by successive RDRP

Chun Feng, Guolin Lu, Gang Sun, Xunwei Liu, Xiaoyu Huang

2014-06-30 Paper

DOI: 10.1039/C4PY00772G

Deep eutectic solvents for green and efficient iron-mediated ligand-free atom transfer radical polymerization

Jirong Wang, Jianyu Han, Mohd Yusuf Khan, Dan He, Haiyan Peng, Dianyu Chen, Xiaolin Xie, Zhigang Xue

2017-01-23 Paper

DOI: 10.1039/C6PY02066F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

6- bromo-1-cyclopropyl-1H-benzimidazoleの市場動向や研究トレンドはどうですか?

6- bromo-1-cyclopropyl-1H-benzimidazoleは、抗炎症、抗ウイルス作用を持つことが報告されており、新薬開発の研究対象として注目...

1416713-53-56-Bromo-1-cyclopropy...
化合物よくある質問

環氧プロpanol-d5を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際には、防護眼鏡と手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で操作することを推奨します。漏洩時には適切な手順で処理し、安全データシートを常に参照してください。

1246819-20-4Glycidol-d5
化合物よくある質問

2,2’-ジメチル-3,3’-ビピリジンはどのように合成されますか?

2,2’-ジメチル-3,3’-ビピリジンは、ピリジンと2-メチルアクリルアミドを有機合成反応で合成します。この反応では、ピリジンと2-メチルアクリルアミドを含有...

86156-55-02,2’-Dimethyl-3,3’-b...
化合物よくある質問

6-甲基ピリジン-2-ボリック酸の主な用途は何ですか?

6-甲基ピリジン-2-ボリック酸は、合成化学、医薬品合成、以及研究用途などに広く使用され、特に組換えDNA技術や分子生物学の研究において重要な役割を果たします。

372963-50-3(6-Methyl-2-pyridiny...
化合物よくある質問

(R)-3-(1-甲基-2-氧環己基)プロpano酸メチルは安全ですか?

(R)-3-(1-甲基-2-氧環己基)プロpano酸メチルは一定の安全性がありますが、直接的な皮膚接触や吸入は避けるべきです。使用する際は適切な個々の安全データ...

94089-47-1methyl 3-[(1R)-1-met...
化合物よくある質問

ketorolacはどのように保存すればよいですか?

ketorolacは、密封して遮光容器に保管し、直射日光や高温を避けて保存してください。温度は常温で保存し、湿度をなるべく低く保つことが推奨されます。

74103-06-3rac Ketorolac
化合物よくある質問

L-2,3-二氨基丙酸二盐酸盐を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

L-2,3-二氨基丙酸二盐酸盐は腐食性が強く、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、適切な排気設備を使用し...

19777-68-5(S)-2,3-Diaminopropa...
化合物よくある質問

2-(4-溴ピリジン-2-基)乙腈の物理化学的性質は何ですか?

2-(4-溴ピリジン-2-基)乙腈のCAS番号は312325-73-8です。主に結晶形態で存在し、分子量は159.01 g/molです。この化合物は水に溶けやす...

312325-73-8(4-Bromo-2-pyridinyl...
化合物よくある質問

3-フローロ-[1,1-ベンジレン]-3,4-ジカルボン酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は毒性は低いですが、直接的な接触や吸入に注意が必要です。PPE(個人防護具)を着用し、ドラフトチャンバーを使用して操作することを推奨します。また、漏洩...

1261915-32-53'-Fluoro-[1,1'-biph...
化合物よくある質問

3-(1-氧代-1,3-二氢-2H-2-异吲哚)丙酸の主な用途は何ですか?

3-(1-氧代-1,3-二氢-2H-2-异吲哚)丙酸は、薬理学研究や医薬品製造において広く用いられる化合物です。また、工業的な用途でも一部の化学反応の触媒や助剤...

83747-30-23-(1-Oxo-1,3-dihydro...

掲載誌

Polymer Chemistry

Polymer Chemistry
CiteScore: 8.6
自己引用率: 7.3%
年間論文数: 457

Polymer Chemistry welcomes submissions in all areas of polymer science that have a strong focus on macromolecular chemistry. Manuscripts may cover a broad range of fields, yet no direct application focus is required.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。