New Perylene Diimide Ink for Interlayer Formation in Air-Processed Conventional Organic Photovoltaic Devices
Notice bibliographique
Résumé
Roll-to-roll coating of conventional organic photovoltaic architectures in air necessitates low work function, electron-harvesting interlayers as the top interface, termed cathode interlayers. Traditional materials based on metal oxides are often not compatible with coating in air and/or green solvents, require thermal annealing, and are limited in feasibility due to interactions with underlying layers. Alternatively, perylene diimide materials offer easily tunable redox properties, are amenable to air coating in green solvents, and are considered champion organic-based cathode interlayers. However, underlying mechanisms of the extraction of photogenerated electrons are less well understood. Herein, we demonstrate the utilization of two N -annulated perylene diimide materials, namely, PDIN-H and CN-PDIN-H, in air-processed conventional organic photovoltaic devices, using the now standard PM6:Y6 photoactive layer. The processing ink formulation using cesium carbonate as a processing agent to solubilize the perylene diimides in suitable green solvents (1-propanol and ethyl acetate) for uniform film formation using spin or slot-die coating on top of the photoactive layer is critical. Cesium carbonate remains in the film, creating hybrid organic/metal salt cathode interlayers. Best organic photovoltaic devices have power conversion efficiencies of 13.2% with a spin-coated interlayer and 13.1% with a slot-die-coated interlayer, superior to control devices using the classic conjugated polyelectrolyte PFN-Br as an interlayer (ca. 12.8%). The cathode interlayers were found to be semi-insulating in nature, and the device performance improvements were attributed to beneficial interfacial effects and electron tunneling through sufficiently thin layers. The efficiencies beyond 13% achieved in air-processed organic photovoltaic devices utilizing slot-die-coated cathode interlayers are among the highest reported so far, opening new opportunities for the fabrication of large-area solar cell modules.
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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 | 0,001 |
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 ».