Role of 3,4-Ethylenedioxythiophene in the Enhancement of Optical and Charge Transport Properties of Low Band Gap Diketopyrrolopyrrole-Containing Metallooligomers Designed for Organic Solar Cells
Notice bibliographique
Résumé
3,4-Ethylenedioxythiophene (EDOT) diketopyrrolopyrrole (DPP)-containing metallooligomer P5 with platinum complex trans -Pt(PBu 3 ) 2 (C≡C) 2 was synthesized and characterized. The optical and electrochemical properties of P5 are compared to those of previously reported metallooligomers. The insertion of EDOT into the conjugated backbone leads to a decrease in the optical band gap of P5 to 1.48 eV and a broadening of the spectral absorption range (350–840 nm) in agreement with density functional theory (DFT) and time dependent density functional theory (TDDFT) calculations. The structuring effect of EDOT favors a higher planarity of the chain as evidenced on optimized geometry from DFT calculations. Steady state and time-resolved absorption and fluorescence spectroscopy reveal an excellent chemical stability of P5 and permitted to establish a mechanism of formation and relaxation of the electron–hole pair in the P5 /PC 71 BM blend film: (1) The excitation of the polymer (<52.5 ps) P5 + hν → P5 *, (2) an ultrafast electron transfer (179 fs), P5 * + PC 71 BM → P5 •+ + PC 71 BM •–, and (3) a back electron transfer (1.8 and 25 ps), P5 •+ + PC 71 BM •– → 1,3 ( P5 )* + PC 71 BM with triplet state relaxation (6.5 ns). The rate constant for electron transfer is 3.5 × 10 12 s –1 . Bulk heterojunction solar cells were fabricated using an active layer prepared from the blend of P5 as the donor with each acceptor PC 71 BM, IT-4F, or Y6. Good power conversion efficiencies (PCE) are reached with PC 71 BM (PCE = 9.46%), but they are higher with IT-4F (PCE = 11.02%) and reach a maximum value with Y6 (PCE = 14.81%). This work highlights the beneficial role of EDOT on the enhancement of solar cell properties with the increase of charge mobilities and external quantum efficiency. The highest value of PCE obtained with P5:Y6 (15.03%) is a record-high PCE for any [Pt]-containing polyyne oligomers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».