Side‐chain engineering of perylene diimide dimers: Impact on morphology and photovoltaic performance
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Morphology evolution of conjugated organic molecular materials in the solid state has important implications for optoelectronic applications. Two aspects that have a large impact on materials self‐assembly in the film are the nature of the side‐chains and the processing conditions. Films of N‐annulated perylene diimide (PDI) dimer derivatives with different side‐chains at the pyrrolic and imide N‐positions are herein studied after solution processing using the solvent additives 1,8‐diiodooctane (DIO) or diphenyl ether (DPE). Branched or cyclohexyl side‐chains are investigated at the imide position (compounds 1 vs. 2) while linear, cyclic or branched alkyl side‐chains are investigated at the pyrrolic position (compounds 1 vs. 3 vs. 4). Film morphology of the four materials were examined using polarized light, fluorescence, and atomic force microscopy (POM, FM, and AFM, respectively). Organic photovoltaic (OPV) devices using the donor polymer PTB7‐Th with each PDI dimer as a non‐fullerene acceptor (NFA) were fabricated and tested to correlate morphology to electronic performances. Cyclohexyl side‐chains at the imide position reduced PDI dimer (2) solubility, gave flower like crystals in the film, and overall poor OPV performance regardless of processing. Cyclic alkyl side‐chains at the pyrrolic position impeded PDI dimer (3) crystallization and lead to moderate OPV performance. A combination of branched and linear side‐chains on the PDI dimer (compounds 1 and 4) provided sufficient solubility in non‐halogenated solvents and best OPV performance without the use of processing additives. For 1 with linear side‐chains at the pyrrolic position, processing with additives lead to moderate crystallization and improved OPV performance. For 4 with branched‐side chains, processing with additives lead to major crystallization and poor OPV performance. Side‐chain engineering is critical for controlling the self‐assembly of N‐annulated PDI dimers and it was shown that the choice and volume of processing additive must be evaluated systematically for maximizing electronic performance.
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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 ».