Discovery of blue singlet exciton fission molecules via a high-throughput virtual screening and experimental approach
Notice bibliographique
Résumé
Singlet exciton fission is a mechanism that could potentially enable solar cells to surpass the Shockley-Queisser efficiency limit by converting single high-energy photons into two lower-energy triplet excitons with minimal thermalization loss. The ability to make use of singlet exciton fission to enhance solar cell efficiencies has been limited, however, by the sparsity of singlet fission materials with triplet energies above the bandgaps of common semiconductors such as Si and GaAs. Here, we employ a high-throughput virtual screening procedure to discover new organic singlet exciton fission candidate materials with high-energy (>1.4 eV) triplet excitons. After exploring a search space of 4482 molecules and screening them using time-dependent density functional theory, we identify 88 novel singlet exciton fission candidate materials based on anthracene derivatives. Subsequent purification and characterization of several of these candidates yield two new singlet exciton fission materials: 9,10-dicyanoanthracene (DCA) and 9,10-dichlorooctafluoroanthracene (DCOFA), with triplet energies of 1.54 eV and 1.51 eV, respectively. These materials are readily available and low-cost, making them interesting candidates for exothermic singlet exciton fission sensitization of solar cells. However, formation of triplet excitons in DCA and DCOFA is found to occur via hot singlet exciton fission with excitation energies above ∼3.64 eV, and prominent excimer formation in the solid state will need to be overcome in order to make DCA and DCOFA viable candidates for use in a practical device.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».