Polymer side-chain substituents elucidate thermochromism of benzodithiophene–dithiophenylacrylonitrile copolymers – polymer solubility correlation of thermochromism and photovoltaic performance

文献情報

出版日 2017-05-23
DOI 10.1039/C7PY00338B
インパクトファクター 5.582
著者

Chiao-Wen Lin, Chao-Tsen Chen, Jan Golder


原文を見る

要旨

Nine pBCNx polymers based on a donor–π-acceptor benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-(E)-2,3-di(thiophen-2-yl)acrylonitrile main-chain structure and n-octyl/2-ethylhexyl as the side-chain substituents have been designed and synthesized. The thermochromism of the pBCNx polymers has been carefully examined in both solution and the thin-film state. With additional evidences from Raman spectroscopy and AFM microscopy, we have deciphered the varied colours of nine pBCNx polymers in solution and the pronounced thin-film thermochromism only observed for certain pBCNx polymers, i.e., pBCN4, pBCN5, pBCN6, and pBCN8. The alkyl side-chain, and hence the solubility or aggregation of pBCNx polymers, is a main factor of the varied colour in solution and the varied thermochromism in the thin film. We have identified that a stronger main-chain and main-chain interaction are present on the (E)-2,3-di(thiophen-2-yl)acrylonitrile moiety, whereas the poor to moderate solubility pBCN3, pBCN5′, and pBCN7 exhibit pronounced thermochromism in solution, and pBCN4, pBCN5, pBCN6, and pBCN8 are four polymers which have good solubility in solution and show thermochromism in the thin-film state. We took navy blue pBCN3 (poor solubility), magenta pBCN4 (good solubility), and reddish purple pBCN5′ (moderate solubility) for the fabrication of bulk heterojunction organic photovoltaics (OPVs). With a solvent annealing treatment, the power conversion efficiency of the OPVs has been improved significantly from 4.7% to 6.2% for the good solubility pBCN4, but there is little and no improvement for the moderate solubility pBCN5′ and poor solubility pBCN3, respectively. Our study verifies that the good OPV performance of the pBCNx polymers can be correlated to the pronounced thin-film thermochromism. A good solubility of the polymer is a common characteristic of a material with significant thin-film thermochromism and good OPV performance.

関連文献

Rectification inversion in oxygen substituted graphyne–graphene-based heterojunctions

Wen-kai Zhao, Bin Cui, Chang-feng Fang, Guo-min Ji, Jing-fen Zhao, Xiang-ru Kong, Dong-qing Zou, Dong-mei Li

2014-12-03 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04859H

Fundamental frequency from classical molecular dynamics

Tomonori Yamada, Misako Aida

2014-12-03 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04068F

Stabilities and electronic properties of monolayer MoS2 with one or two sulfur line vacancy defects

Yang Han, Ting Hu, Rui Li, Jian Zhou, Jinming Dong

2014-12-12 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04319G

Nanometer-sized dynamic entities in an aqueous system

E. Mamontov, P. Zolnierczuk, M. Ohl

2015-01-05 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05081A

Probing a chemical compass: novel variants of low-frequency reaction yield detected magnetic resonance

Kiminori Maeda, Jonathan G. Storey, Paul A. Liddell, Devens Gust, P. J. Hore, C. J. Wedge, Christiane R. Timmel

2014-12-24 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04095C

A kinetic study of the CH2OO Criegee intermediate self-reaction, reaction with SO2 and unimolecular reaction using cavity ring-down spectroscopy

Rabi Chhantyal-Pun, Anthony Davey, Dudley E. Shallcross, Carl J. Percival, Andrew J. Orr-Ewing

2014-12-22 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04198D

Synergistic effects of nonmetal co-doping with sulfur in anatase TiO2: a DFT + U study

Zong-Yan Zhao, Qing-Ju Liu

2014-12-04 Paper

DOI: 10.1039/C4CP05065G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ブロモ-9,9-ジフェニル-9H-フルオレンの主な用途は何ですか?

2-溴-9,9-二苯基芴は、医薬品、工業材料、有機合成の研究分野で応用されます。特に、レーザー材料や機能性ポリマーの合成に使用されることがあります。また、蛍光色...

474918-32-62-Bromo-9,9-diphenyl...
化合物よくある質問

四氯化铱の市場動向や研究トレンドはどうですか?

四氯化铱の市場は研究開発分野で注目されており、特にナノ技術や金属有機框架(MOFs)の分野での需要が増加傾向にあります。価格は安定しており、中国や韓国での生産が...

207399-11-9Tetrachloroiridium h...
化合物よくある質問

4-硝基肉桂酸はどの業界で使用されていますか?

4-硝基肉桂酸は主に医薬品業界で使用されています。また、センサー開発や半導体製造業界でも応用されています。

882-06-44-Nitrocinnamic acid
化合物よくある質問

1-(4-溴-3-氟苯基)-2-氯乙酮を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

1-(4-溴-3-氟苯基)-2-氯乙酮 (CAS番号: 1260857-14-4) の廃棄物は専門的な廃棄処理が必要です。まず、廃棄物は密閉された容器に収集し、...

1260857-14-41-(4-Bromo-3-fluorop...
化合物よくある質問

苦参酚Kとは何ですか?

苦参酚Kは、CAS番号101236-49-1を持つ化合物で、主に天然由来の生薬から抽出されます。この化合物は、抗炎症作用や抗癌作用を持つことが報告されています。

101236-49-1Kushenol K
化合物よくある質問

POTASSIUM (1-(TERTBUTOXYCARBONYL)AZETIDIN-3-YL)TRIFLUOROBORATE を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

POTASSIUM (1-(TERTBUTOXYCARBONYL)AZETIDIN-3-YL)TRIFLUOROBORATE を含む廃棄物は、まず安全なエント...

1430219-73-0Potassium (1-(tert-b...
化合物よくある質問

4-庚基-4’-联苯羧酸の市場動向や研究トレンドはどうですか?

4-庚基-4’-聯苯羧酸は、特殊化学品や合成化学の分野で用いられる化学物質ですが、市場動向としては、研究開発の進展とともに需要が増加しています。また、環境配慮型...

58573-94-74'-Heptyl-4-biphenyl...
化合物よくある質問

6-ブロモ-3-メトキシ-1-フェニル-1H-インドゾールを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-ブロモ-3-メトキシ-1-フェニル-1H-インドゾールを含む廃棄物は、適切な化学廃棄処理が必要です。通常、廃棄物は密閉容器に収集され、専門の廃棄処理業者に引...

1332527-03-36-Bromo-3-methoxy-1-...
化合物よくある質問

4,4-二甲基-2-吡咯烷酮はどの業界で使用されていますか?

4,4-二甲基-2-吡咯烷酮は医薬、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特に溶媒としての性能が高く評価されています。

66899-02-34,4-dimethylpyrrolid...
化合物よくある質問

リン酸鉍はどのように保存すればよいですか?

リン酸鉍は遮光容器に保存し、乾燥した場所で常温で保管してください。

51312-42-6Sodium Phosphotungst...

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。