Electrostatic Interactions Shape Molecular Organization and Electronic Structure of Organic Semiconductor Blends
Notice bibliographique
Résumé
Halogenation of conjugated molecules represents a powerful approach to tune the electronic structure of molecular thin films through inductive effects and long-range intermolecular electrostatic interactions. The mixing of halogenated molecules with their pristine counterparts has recently proven successful in altering the blend’s energy levels to adjust the open-circuit voltage of organic solar cells by the mixing ratio. Here, we show that the prevailing rationale for this effect is not equally valid for different molecular orientations. We provide a comprehensive experimental and theoretical analysis of the prototypical blend formed by pentacene and perfluoropentacene to relate structure with electronic properties. We find a mixed-stack structural motif in standing and lying orientations depending on the substrate nature. In the standing orientation, the ionization potential lies in between the values of the pure components, in line with the established picture of averaged molecular quadrupole moments. For the lying orientation, however, we experimentally observe an ionization potential lower than both pristine values, which seems at odds with this simple rationale. Electrostatic simulations based on the knowledge of the atomistic structure of the films capture the complex experimental scenario for both orientations. In particular, the ultralow ionization potential of films formed by lying molecules is identified as a signature of the monolayer structure, where quadrupolar interactions are responsible for a difference of ca. 0.4 eV in the highest occupied molecular orbital energy as compared to thicker films with the same molecular orientation.
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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) | 0,000 | 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 ».