[논문]Eco-compatible and highly efficient organic solar cells with an aggregation-controlled terpolymer strategy

Kim, Jinseck; Kyeong, Minju; Ha, Jong-Woon; Ahn, Hyungju; Jung, Juhyoung; Seo, Soodeok; Phan, Tan Ngoc-Lan; Lee, Changjin; Yoon, Sung Cheol; Kim, Bumjoon J.; Ko, Seo-Jin

doi:10.1039/d1ta08510g

[해외논문] Eco-compatible and highly efficient organic solar cells with an aggregation-controlled terpolymer strategy

Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability, v.9 no.48, 2021년, pp.27551 - 27559

Kim, Jinseck (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Kyeong, Minju (Division of Advanced Materials, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT), Daejeon 34114, Republic of Korea) , Ha, Jong-Woon (Division of Advanced Materials, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT), Daejeon 34114, Republic of Korea) , Ahn, Hyungju (Industrial Technology Convergence Center, Pohang Accelerator Laboratory (PAL), Pohang, 37673, Republic of Korea) , Jung, Juhyoung (Division of Advanced Materials, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT), Daejeon 34114, Republic of Korea) , Seo, Soodeok (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Phan, Tan Ngoc-Lan (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Lee, Changjin (Division of Advanced Materials, Korea Research Institute of Chemical T) , Yoon, Sung Cheol , Kim, Bumjoon J. , Ko, Seo-Jin

Abstract ▼ AI-Helper

Owing to the development of highly efficient donor and non-fullerene small-molecule acceptor materials, the power conversion efficiency (PCE) of organic solar cells (OSCs) has reached 17-19%. However, most of the highest-efficiency OSC devices still use a toxic halogen solvent in their device fabrication process, which dilutes their potential for scale-up production. In this study, we report a terpolymer strategy to develop donor polymers via an eco-friendly process by controlling the aggregation behavior. By introducing ethyl thiophene-3-carboxylate (ET) into the molecular structure of D18, the consequential solubility is improved significantly enough for dissolution in eco-compatible solvents, while preserving adequate aggregation. As a result, the newly developed terpolymers (PDs) can be processed with an eco-compatible solvent, o-xylene, and an OSC consisting of a PD with 10 mol% ET and Y6-BO exhibits an outstanding PCE of 15.5%, without any treatments such as additive addition, solvent vapor annealing, or thermal annealing. This excellent OSC performance is attributed to the superior charge carrier mobility, suppressed trap-assisted recombination, and substantial semi-crystalline behavior of the o-xylene processed PBET10:Y6-BO blend films. In addition, our o-xylene-based device shows a very good thermal stability of 90% retention of the initial PCE for 300 h in a 100 °C environment.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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