journal article·2013-11-12

Isostructural, Deeper Highest Occupied Molecular Orbital Analogues of Poly(3-hexylthiophene) for High-Open Circuit Voltage Organic Solar Cells

Hugo Bronstein, Michael Hurhangee, Elisa Collado Fregoso, Daniel Beatrup, Ying W. Soon, Zhenggang Huang, Afshin Hadipour, Pabitra S. Tuladhar, Stephan Rossbauer, Eun-Ho Sohn, Safa Shoaee, Stoichko D. Dimitrov, Jarvist M. Frost, Raja Shahid Ashraf, Thomas Kirchartz, Scott E. Watkins, Kigook Song, Thomas Anthopoulos, Jenny Nelson, Barry P. Rand, James R. Durrant, Iain McCulloch

Chemistry of Materials· Volume 25· Issue 21
Publisher page

Abstract

We present the synthesis and characterization of two novel thiazole-containing conjugated polymers ( PTTTz and PTTz ) that are isostructural to poly(3-hexylthiophene) (P3HT). The novel materials demonstrate optical and morphological properties almost identical to those of P3HT but with HOMO and LUMO levels that are up to 0.45 eV deeper. An intramolecular planarizing nitrogen–sulfur nonbonding interaction is observed, and its magnitude and origin are discussed. Both materials demonstrate significantly greater open circuit voltages than P3HT in bulk heterojunction solar cells. PTTTz is shown to be an extremely versatile donor polymer that can be used with a wide variety of fullerene acceptors with device efficiencies of up to 4.5%. It is anticipated that this material could be used as a high-open circuit voltage alternative to P3HT in organic solar cells.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Organic Electronics and Photovoltaics · Conducting polymers and applications · Perovskite Materials and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry, University College London, London WC1H 0AJ, U.K.

Centre for Plastic Electronics, Imperial College London, London SW7 2AZ, U.K.

imec, Kapeldreef 75, 3001 Leuven, Belgium

Kyung Hee University, Yongin, Gyeonggi-do 446-701, Korea

CSIRO Materials Science and Engineering, Melbourne, VIC 3169, Australia

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