End-Group Functionalization of Poly(3-hexylthiophene) as an Efficient Route to Photosensitize Nanocrystalline TiO<sub>2</sub> Films for Photovoltaic Applications
Notice bibliographique
Résumé
Bulk heterojunction (BHJ) and dye-sensitized solar cells (DSSCs) have seen increased popularity over recent years and each technology has experienced tremendous improvements in power conversion efficiencies (PCEs), reaching 8 and 12%, respectively. The two technologies have been on independent improvement pathways, and this work establishes a link between them by using the archetypical hole conductor (poly-3-hexylthiophene, P3HT) in BHJs as a sensitizer on TiO(2) for DSSC applications. Three polymers were synthesized and examined as potential TiO(2) sensitizers in DSSCs under AM1.5 solar radiation. Using Grignard metathesis, regioregular P3HT was synthesized then functionalized with either one or two cyanoacrylic acid linker moieties to bind to the TiO(2) surface. End-group modification resulted in minimal changes to the optical and electronic properties as compared to pristine P3HT. Cyclic voltammetry (CV) experiments at anodic potentials of adsorbed sensitizer quantified the amount of alkylthiophene adsorbed on the TiO(2), whereas under reductive sweeps, cyanoacrylic acid end-group binding was determined. CVs of each polymer indicated that loading was drastically different as compared to pristine P3HT with the lowest loading on TiO(2) and monofunctionalized P3HT exhibited the highest loading. The DSSCs showed power conversion efficiencies (PCEs) of 0.1%, 0.2 and 2.2% for the polymer-sensitized TiO(2) of the unfunctionalized, monofunctionalized and difunctionalized polymers, respectively. DSSCs were then subjected to electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in the dark and under monochromatic light radiation. The large variance in performance for the functionalized-P3HT sensitizers is attributed to differences in the adsorption modes of sensitizer on the TiO(2) surface, which in the difunctionalized case limits electrolyte recombination and favors forward charge transfer reactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».