Effect of the Side Chains and Anode Material on Thermal Stability and Performance of Bulk-Heterojunction Solar Cells Using DPP(TBFu) 2 Derivatives as Donor Materials

Abstract

An optimized fabrication of bulk-heterojunction solar cells (BHJ SCs) based on previously reported diketopyrrolopyrrole donor,ethyl-hexylated DPP(TBFu)2,aswellastwonewDPP(TBFu)2derivatives with ethyl-hexyl acetate and diethyl acetal solubilizingside-chains and PC60BM as an acceptor is demonstrated. Slow gradual annealing of the solar cell causing the effective donor-acceptor reorganization, and as a result higher power conversion efficiency (PCE), is described. By replacing a hole transportinglayer PEDOT:PSS with MoO3we obtained higher PCE values as well as higher thermal stability of the anode contact interface.DPP(TBFu)2derivative containing ethyl-hexyl acetate solubilizing side-chains possessed the best as-cast self-assembly and highcrystallinity. However, the presence of ethyl-hexyl acetate and diethyl acetal electrophilic side-chains stabilizes HOMO energy ofisolated DPP(TBFu)2donors with respect to the ethyl-hexylated one, according to cyclic voltammetry.

Effect of the Side Chains and Anode Material on Thermal Stability and Performance of Bulk-Heterojunction Solar Cells Using DPP(TBFu) 2 Derivatives as Donor Materials.

Optimalizovaná výroba hromadné heterojunction solárních článků (BHJ SCs), založené na dříve ohlášený diketopyrrolopyrrole dárce, ethyl-hexylated DPP (TBFu) 2, aswellastwonewDPP (TBFu) 2derivatives s benzoát ethyl acetátu a diethyletheru acetal solubilizingside řetězy a PC60BM jako příjemce je prokázána. Pomalé postupné napojování solárních článků způsobující efektivní dárce Akceptor reorganizace a účinnosti konverze v důsledku vyšší moci (PCE), je popsán. Nahrazením otvor transportinglayer PEDOT:PSS s MoO3we získat vyšší hodnoty PCE, stejně jako vyšší tepelnou stabilitu kontaktní rozhraní anoda. DPP (TBFu) 2derivative obsahující benzoát ethyl-acetát rozpouštěcím vedlejší řetězce vlastnil nejlepší jako obsazení sebe- a highcrystallinity. Přítomnost benzoát ethyl acetátu a diethyletheru acetátové elektrofilní vedlejší, řetězce však stabilizuje HOMO energetické ofisolated DPP (TBFu) 2donors ohledně ethyl-hexylated, podle cyklická voltametrie. Vliv boční řetězce a anoda materiálu na tepelnou stabilitu a výkon hromadné Heterojunction solárních článků pomocí DPP(TBFu) 2 deriváty jako dárce materiály.