Bis(tri-<i>n</i>-hexylsilyl oxide) Silicon Phthalocyanine: A Unique Additive in Ternary Bulk Heterojunction Organic Photovoltaic Devices
Notice bibliographique
Résumé
Previous studies have shown that the use of bis(tri-n-hexylsilyl oxide) silicon phthalocyanine ((3HS)2-SiPc) as an additive in a P3HT:PC61BM cascade ternary bulk heterojunction organic photovoltaic (BHJ OPV) device results in an increase in the short circuit current (J(SC)) and efficiency (η(eff)) of up to 25% and 20%, respectively. The previous studies have attributed the increase in performance to the presence of (3HS)2-SiPc at the BHJ interface. In this study, we explored the molecular characteristics of (3HS)2-SiPc which makes it so effective in increasing the OPV device J(SC) and η(eff. Initially, we synthesized phthalocyanine-based additives using different core elements such as germanium and boron instead of silicon, each having similar frontier orbital energies compared to (3HS)2-SiPc and tested their effect on BHJ OPV device performance. We observed that addition of bis(tri-n-hexylsilyl oxide) germanium phthalocyanine ((3HS)2-GePc) or tri-n-hexylsilyl oxide boron subphthalocyanine (3HS-BsubPc) resulted in a nonstatistically significant increase in JSC and η(eff). Secondly, we kept the silicon phthalocyanine core and substituted the tri-n-hexylsilyl solubilizing groups with pentadecyl phenoxy groups and tested the resulting dye in a BHJ OPV. While an increase in JSC and η(eff) was observed at low (PDP)2-SiPc loadings, the increase was not as significant as (3HS)2-SiPc; therefore, (3HS)2-SiPc is a unique additive. During our study, we observed that (3HS)2-SiPc had an extraordinary tendency to crystallize compared to the other compounds in this study and our general experience. On the basis of this observation, we have offered a hypothesis that when (3HS)2-SiPc migrates to the P3HT:PC61BM interface the reason for its unique performance is not solely due to its frontier orbital energies but also might be due to a high driving force for crystallization.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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