Dibenzothiophene-S,S-dioxide-bispyridinium-fluorene-based polyelectrolytes for cathode buffer layers of polymer solar cells

文献情報

出版日 2020-05-04
DOI 10.1039/D0PY00416B
インパクトファクター 5.582
著者

Guiting Chen, Dan Cheng, Wenyan Zou, Ziyan Cai, Yufeng Xie, Yaqi Chen, Baitian He, Hongqing Hao, Wei Yang, Yong Cao


原文を見る

要旨

Herein, a novel electron-deficient conjugated water/alcohol-soluble polyelectrolyte (WSPE) named PFSOPyCl-E, consisting of dibenzothiophene-S,S-dioxide, bispyridinium salts and fluorene with ethylene oxide side chains, was presented. Previously we have synthesized another WSPE (PFSOPyCl) composed of the same backbone as that of PFSOPyCl-E but with octyl side chains. PFSOPyCl and PFSOPyCl-E were applied as cathode buffer materials (CBMs) to inverted polymer solar cells (PSCs) of poly[4,8-bis(2-ethylhexyloxyl)benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-2,6-diyl-alt-ethylhexyl-3-fluorothithieno[3,4-b]thiophene-2-carboxylate-4,6-diyl] (PTB7):[6,6]-phenyl-C71 butyric acid methyl ester (PC71BM) systems, and simultaneous enhancements in open-circuit voltage (Voc), short-circuit current density (Jsc) and fill factor (FF) could be achieved when inserting these cathode buffer layers (CBLs). It was found that these CBLs could build directed dipoles at the indium tin oxide (ITO)/active layer interfaces, leading to the reductions in the ITO work function (WF) and improvements in Voc for the modified devices. The Jsc and FFs of PSCs were increased by several mechanisms. Firstly, the energy level alignments between the reduced ITO WFs (4.30–4.32 eV), deep LUMO energy levels (ELUMO) of these CBLs (4.04–4.10 eV) and ELUMO of PC71BM (∼3.90 eV) could generate good ohmic contacts, facilitating electron extractions and transportations. Secondly, these CBLs were able to n-dope PC71BM at the interfaces, inducing efficient electron-transporting pathways in the devices. Moreover, these polar polymeric CBLs could improve the compatibilities between ITO and the active layers, thus decreasing the interfacial resistances. It is worth noting that PFSOPyCl-E showed better cathode-modifying performance than PFSOPyCl, probably since PFSOPyCl-E with ethylene oxide side chains of high polarity and flexibility possessed better wettability with ITO and smoother films than PFSOPyCl. Hence, the devices modified by PFSOPyCl-E displayed lower contact resistances and higher FFs and Jsc than the PFSOPyCl-modified ones. Therefore, this class of electron-deficient conjugated WSPEs are promising CBMs for high-performance PSCs.

関連文献

Synthesis and biological evaluation of N6 derivatives of 8-azapurine as novel antiplatelet agents

Zhichang Zhao, Yeming Wang, Hong Yan, Juan Wang

2021-07-13 Research Article

DOI: 10.1039/D1MD00128K

Using NMR to identify binding regions for N and C-terminal Hsp90 inhibitors using Hsp90 domains

Jeanette R. McConnell, H. Jane Dyson, Shelli R. McAlpine

2021-02-15 Research Article

DOI: 10.1039/D0MD00387E

The modulatory role of sulfated and non-sulfated small molecule heparan sulfate-glycomimetics in endothelial dysfunction: absolute structural clarification, molecular docking and simulated dynamics, SAR analyses and ADMET studies

Daniel M. Gill, Sabrina A. Shamir, Fiona L. Wilkinson, M. Yvonne Alexander, Marinonio L. Cornelio, Alan M. Jones

2021-04-23 Research Article

DOI: 10.1039/D0MD00366B

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/D0MD90045A

Structural modifications that increase gut restriction of bile acid derivatives

Ali Nakhi, Henry L. Wong, Peter I. Dosa

2021-02-12 Research Article

DOI: 10.1039/D0MD00425A

Synthesis and biological evaluation of a monocyclic Fc-binding antibody-recruiting molecule for cancer immunotherapy

Koichi Sasaki, Kyohei Muguruma, Rento Osawa, Akane Fukuda, Atsuhiko Taniguchi, Yoshio Hayashi

2021-01-21 Research Article

DOI: 10.1039/D0MD00337A

Medicines for millions of patients

David C. Rees

2021-11-11 Opinion

DOI: 10.1039/D1MD00279A

Structural evolution of toll-like receptor 7/8 agonists from imidazoquinolines to imidazoles

Deepender Kaushik, Arshpreet Kaur

2021-05-14 Review Article

DOI: 10.1039/D1MD00031D

Truncated S-MGBs: towards a parasite-specific and low aggregation chemotype

Daniel P. Brooke, Leah M. C. McGee, Federica Giordani, Jasmine M. Cross, Abedawn I. Khalaf, Craig Irving, Craig D. Shaw, Katharine C. Carter, Michael P. Barrett, Colin J. Suckling, Fraser J. Scott

2021-07-06 Research Article

DOI: 10.1039/D1MD00110H

Discovery of sustainable drugs for Alzheimer's disease: cardanol-derived cholinesterase inhibitors with antioxidant and anti-amyloid properties

Giselle de Andrade Ramos, Andressa Souza de Oliveira, Manuela Bartolini, Marina Naldi, Irene Liparulo, Christian Bergamini, Elisa Uliassi, Ling Wu, Paul E. Fraser, Monica Abreu, Alessandra Sofia Kiametis, Ricardo Gargano, Edilberto Rocha Silveira, Guilherme D. Brand, Lukas Prchal, Maria Laura Bolognesi, Luiz Antonio Soares Romeiro

2021-05-05 Research Article

DOI: 10.1039/D1MD00046B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸はどのように保存すればよいですか?

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸は、直射日光を避けて室温(15...

475102-15-9(5-Cyano-1-{[(2-meth...
化合物よくある質問

tert-ブチル2-クロロメチルピリジン-3-基炭酸エステルの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は合成化学分野において、特にピリジン化合物の合成や改良に用いられます。最近の研究では、ピリジン化合物の新規合成法や特性の改良が注目されています。市場動...

1203498-98-9tert-Butyl 2-chloro-...
化合物よくある質問

聚二季戊四醇六丙烯酸酯はどの業界で使用されていますか?

聚二季戊四醇六丙烯酸酯は、医薬品、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。特にポリマー業界では硬化剤として、医薬分野では医療機器の製造に使用...

29570-58-93-(Acryloyloxy)-2-({...
化合物よくある質問

1-氯-5-硝基异喹啉の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-氯-5-硝基异喹啉は、薬理学や合成化学の研究分野で注目されています。市場動向としては、その生物学的な活性や合成可能性を評価する研究が増えています。また、代替...

58142-97-51-Chloro-5-nitroisoq...
化合物よくある質問

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンはどのように合成されますか?

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンは、トリフルオロメチル化反応と硫化反応を経て合成されます。通常、トリフルオロメチル化剤と硫...

957066-04-51-Chloro-4-(methylsu...
化合物よくある質問

p-トールイルマグネシウムブロミドの物理化学的性質は何ですか?

p-トールイルマグネシウムブロミドのCAS番号は4294-57-9です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は204.32です。溶剤中で良好に溶解しますが、水...

4294-57-9p-Tolylmagnesium bro...
化合物よくある質問

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向は、化学産業全体の需要に影響を受けますが、最近では pharmaceutical 分野での応用が注目され...

59303-13-81-(5-Methyl-2-thieny...
化合物よくある質問

十一碳烯酰甘氨酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

十一碳烯酰甘氨酸は吸入や皮膚から吸収されることがあり、取り扱う際には防塵マスクと手袋を使用してください。ドラフトチャンバーを用いて漏洩を処理し、適切なSDS(S...

54301-26-7N-10-Undecenoylglyci...
化合物よくある質問

1H,1H-全氟-3,6-二氧杂葵-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は吸入や皮膚吸収による毒性があるため、防塵マスク、ゴーグル、防護手袋を使用する必要があります。ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時には即座に換...

152914-73-32,2-Difluoro-2-[1,1,...
化合物よくある質問

3-(4-(フルオロメチルオキシ)フェニル)-1,2,4-オキサジアゾール-5-カルボハイドライドは安全ですか?

安全性は化合物の使用方法によります。直接的な毒性は報告されていませんが、吸入や皮膚接触には注意が必要です。適切な防護服を着用し、換気を図ることを推奨します。

883028-82-83-(4-(Trifluorometho...

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。