Published July 2, 2018 | Version v1
Publication Open

Two Novel Small Molecule Donors and the Applications in Bulk-Heterojunction Solar Cells

Creators

  • 1. Peking University
  • 2. National Taiwan University
  • 3. King Saud University

Description

Two novel small molecules DTRDTQX and DTIDTQX, based on ditolylaminothienyl group as donor moiety and quinoxaline as middle acceptor moiety with different terminal acceptor groups were synthesized and characterized in this work. In order to study the photovoltaic properties of DTRDTQX and DTIDTQX, bulk-heterojunction solar cells with the configuration of FTO/c-TiO2/DTRDTQX(or DTIDTQX):C70/MoO3/Ag were fabricated, in which DTRDTQX and DTIDTQX acted as the donors and neat C70 as the acceptor. When the weight ratio of DTRDTQX:C70 reached 1:2 and the active layer was annealed at 100°C, the optimal device was realized with the power conversion efficiency (PCE) of 1.44%. As to DTIDTQX:C70-based devices, the highest PCE of 1.70% was achieved with the optimal blend ratio (DTIDTQX:C70 = 1:2) and 100°C thermal annealing treatment. All the experimental data indicated that DTRDTQX and DTIDTQX could be employed as potential donor candidates for organic solar cell applications.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تصنيع جزيئين صغيرين جديدين DTRDTQX و DTIDTQX، بناءً على مجموعة دايتول أمينوثينيل كشطر مانح وكينوكسالين كشطر متقبل متوسط مع مجموعات متقبلة طرفية مختلفة وتميزها في هذا العمل. من أجل دراسة الخصائص الكهروضوئية لـ DTRDTQX و DTIDTQX، الخلايا الشمسية غير المتجانسة مع تكوين FTO/c - TiO2/DTRDTQX (أو DTIDTQX): تم تصنيع C70/MoO3/Ag، حيث تصرف DTRDTQX و DTIDTQX كمتبرعين و NET C70 كمتقبل. عندما وصلت نسبة وزن DTRDTQX:C70 إلى 1:2 وتم صلب الطبقة النشطة عند 100 درجة مئوية، تم تحقيق الجهاز الأمثل بكفاءة تحويل الطاقة (PCE) البالغة 1.44 ٪. بالنسبة للأجهزة التي تعتمد على DTIDTQX: C70، تم تحقيق أعلى نسبة PCE تبلغ 1.70 ٪ مع نسبة المزج المثلى (DTIDTQX:C70 = 1:2) ومعالجة التلدين الحراري 100 درجة مئوية. أشارت جميع البيانات التجريبية إلى أنه يمكن استخدام DTRDTQX و DTIDTQX كمرشحين محتملين للجهات المانحة لتطبيقات الخلايا الشمسية العضوية.

Translated Description (French)

Deux nouvelles petites molécules DTRDTQX et DTIDTQX, basées sur le groupe ditolylaminothiényle comme fragment donneur et la quinoxaline comme fragment accepteur moyen avec différents groupes accepteurs terminaux ont été synthétisées et caractérisées dans ce travail. Afin d'étudier les propriétés photovoltaïques de DTRDTQX et DTIDTQX, des cellules solaires à hétérojonction en vrac avec la configuration FTO/c-TiO2/DTRDTQX (ou DTIDTQX) :C70/MoO3/Ag ont été fabriquées, dans lesquelles DTRDTQX et DTIDTQX ont agi en tant que donneurs et Neat C70 en tant qu'accepteur. Lorsque le rapport pondéral DTRDTQX :C70 a atteint 1:2 et que la couche active a été recuite à 100 °C, le dispositif optimal a été réalisé avec un rendement de conversion de puissance (pce) de 1,44 %. En ce qui concerne les dispositifs à base de DTIDTQX : C70, le pce le plus élevé de 1,70 % a été atteint avec le rapport de mélange optimal (DTIDTQX :C70 = 1:2) et un traitement de recuit thermique à 100 °C. Toutes les données expérimentales ont indiqué que DTRDTQX et DTIDTQX pourraient être utilisés comme candidats donneurs potentiels pour des applications de cellules solaires organiques.

Translated Description (Spanish)

En este trabajo se sintetizaron y caracterizaron dos moléculas pequeñas novedosas DTRDTQX y DTIDTQX, basadas en el grupo ditolilaminotienilo como resto donante y quinoxalina como resto aceptor medio con diferentes grupos aceptores terminales. Con el fin de estudiar las propiedades fotovoltaicas de DTRDTQX y DTIDTQX, se fabricaron células solares de heterounión a granel con la configuración de FTO/c-TiO2/DTRDTQX (o DTIDTQX):C70/MoO3/Ag, en las que DTRDTQX y DTIDTQX actuaron como donantes y C70 puro como aceptor. Cuando la relación en peso de DTRDTQX:C70 alcanzó 1:2 y la capa activa se recoció a 100 °C, el dispositivo óptimo se realizó con una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 1,44%. En cuanto a los dispositivos basados en DTIDTQX: C70, el PCE más alto de 1.70% se logró con la relación de mezcla óptima (DTIDTQX:C70 = 1:2) y el tratamiento de recocido térmico a 100°C. Todos los datos experimentales indicaron que DTRDTQX y DTIDTQX podrían emplearse como posibles donantes candidatos para aplicaciones de células solares orgánicas.

Files

pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a9572251d2db4cbbe00253338c947b74
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
اثنان من المانحين الجدد للجزيئات الصغيرة والتطبيقات في الخلايا الشمسية غير المتجانسة السائبة
Translated title (French)
Deux nouveaux donneurs de petites molécules et les applications dans les cellules solaires à hétérojonction en vrac
Translated title (Spanish)
Dos nuevos donantes de moléculas pequeñas y las aplicaciones en células solares de heterounión a granel

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2808159197
DOI
10.3389/fchem.2018.00260

Is supplement to
https://openalex.org/W2808159197 (Other)
https://openalex.org/W2370677418 (Other)
https://openalex.org/W2279830954 (Other)
https://openalex.org/W2128388341 (Other)
https://openalex.org/W2123660071 (Other)
https://openalex.org/W2082377797 (Other)
https://openalex.org/W2076232688 (Other)
https://openalex.org/W2034879311 (Other)
https://openalex.org/W2024584743 (Other)
https://openalex.org/W1963727040 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1969433427
  • https://openalex.org/W1981934547
  • https://openalex.org/W2001154320
  • https://openalex.org/W2001831061
  • https://openalex.org/W2003868829
  • https://openalex.org/W2009294767
  • https://openalex.org/W2020014323
  • https://openalex.org/W2021284855
  • https://openalex.org/W2037195456
  • https://openalex.org/W2042503914
  • https://openalex.org/W2045744305
  • https://openalex.org/W2051684812
  • https://openalex.org/W2064911269
  • https://openalex.org/W2070724996
  • https://openalex.org/W2090262495
  • https://openalex.org/W2092024458
  • https://openalex.org/W2095281427
  • https://openalex.org/W2096320304
  • https://openalex.org/W2100410749
  • https://openalex.org/W2117949944
  • https://openalex.org/W2125722085
  • https://openalex.org/W2149475675
  • https://openalex.org/W2149976249
  • https://openalex.org/W2150397710
  • https://openalex.org/W2154991169
  • https://openalex.org/W2161037948
  • https://openalex.org/W2169328609
  • https://openalex.org/W2205323311
  • https://openalex.org/W2312398602
  • https://openalex.org/W2314374698
  • https://openalex.org/W2321882837
  • https://openalex.org/W2346158884
  • https://openalex.org/W2402840392
  • https://openalex.org/W2462476021
  • https://openalex.org/W2520988016
  • https://openalex.org/W2596690375