研究目的
研究供体/受体比例对有机太阳能电池中PffBT4T-2DT/非富勒烯受体共混物形貌调控的影响。
研究成果
研究表明,当聚合物微晶尺寸与连通性达到平衡时,PffBT4T-2DT/NFA共混物可实现最佳形貌,从而确保高效空穴提取。研究重点指出,在控制相分离程度方面,聚合物聚集(固-液分相)的主导作用超过液-液分相,而受体的结晶度影响相对较小。
研究不足
该研究的局限性在于所观察到的层级形态结构较为复杂,这使得难以量化不同受体负载量下的相分离程度。此外,铸造过程中的动力学行为(例如固-液和液-液分相是否同时发生)需要开展超出本研究范围的原位研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用差示扫描量热法(DSC)、瞬态吸收光谱法(TAS)、掠入射广角X射线散射(GIWAXS)、共振软X射线散射(R-SoXS)和低角度环形暗场扫描透射电子显微镜(LAADF-STEM)来探究PffBT4T-2DT与非富勒烯受体共混物的形貌与相行为。
2:样品选择与数据来源:
通过氯苯溶液配制不同重量比的PffBT4T-2DT与O-IDTBR、O-IDFBR共混物。
3:实验设备与材料清单:
DSC(梅特勒-托利多DSC 1和TA仪器DSC Q20)、TAS(Helios光谱仪)、GIWAXS(11-BM复杂材料散射光束线)、R-SoXS(ALS光束线11.0.1.2)、LAADF-STEM(FEI Titan 80–300)。
4:0)、TAS(Helios光谱仪)、GIWAXS(11-BM复杂材料散射光束线)、R-SoXS(ALS光束线2)、LAADF-STEM(FEI Titan 80–300)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:活性层通过热溶液旋涂、退火处理后,采用上述技术进行表征。
5:数据分析方法:
基于Igor Pro软件平台,使用Nika分析包和QANT分析包处理GIWAXS与R-SoXS数据。
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获取完整内容-
Low-Angle Annular Dark Field Scanning Transmission Electron Microscopy
Titan 80–300
FEI
Used to further consolidate the morphology picture.
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Differential Scanning Calorimeter
DSC 1
Mettler Toledo
Used to examine the T–φ diagram of PffBT4T-2DT combined with O-IDTBR as NFA.
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Differential Scanning Calorimeter
Q20
TA Instruments
Used for neats and blends of the 55 kDa polymer.
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Transient Absorption Spectrometer
Helios
Spectra Physics, Newport Corp.
Used to measure the TA spectra and kinetics for thin-film samples.
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Grazing Incidence Wide Angle X-Ray Scattering
Used to measure the packing characteristics of the polymer donor and the molecular acceptor.
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Resonant Soft X-Ray Scattering
Used to quantify the length scale of phase separation as well as relative scattering intensities.
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