view in publisher's site

Factors Governing Intercalation of Fullerenes and Other Small Molecules Between the Side Chains of Semiconducting Polymers Used in Solar Cells

Abstract While recent reports have established significant miscibility in polymer:fullerene blends used in organic solar cells, little is actually known about why polymers and fullerenes mix and how their mixing can be controlled. Here, X‐ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and molecular simulations are used to study mixing in a variety of polymer:molecule blends by systematically varying the polymer and small‐molecule properties. It is found that a variety of polymer:fullerene blends mix by forming bimolecular crystals provided there is sufficient space between the polymer side chains to accommodate a fullerene. Polymer:tetrafluoro‐tetracyanoquinodimethane (F4‐TCNQ) bimolecular crystals were also observed, although bimolecular crystals did not form in the other studied polymer:non‐fullerene blends, including those with both conjugated and non‐conjugated small molecules. DSC and molecular simulations demonstrate that strong polymer–fullerene interactions can exist, and the calculations point to van der Waals interactions as a significant driving force for molecular mixing.

عوامل حاکم بر fullerenes و دیگر مولکول‌های کوچک بین زنجیره‌های جانبی of Polymers مورد استفاده در سلول‌های خورشیدی

چکیده در حالی که گزارش‌های اخیر miscibility قابل‌توجهی را در پلیمر ایجاد کرده‌اند: ترکیب fullerene که در سلول‌های خورشیدی آلی بکار می‌رود، در حقیقت به این دلیل شناخته‌شده که چرا پلیمر و مخلوط fullerenes و چگونه ترکیب آن‌ها را می توان کنترل کرد. در اینجا، پراش اشعه ایکس (XRD)، گرماسنجی اسکن افتراقی (DSC)، و شبیه‌سازی‌های مولکولی برای مطالعه اختلاط در انواع پلیمر مورد استفاده قرار می‌گیرند: ترکیب مولکول با تغییر سیستماتیک خواص پلیمر و مولکولی. مشاهده شده‌است که انواع پلیمر: مخلوط fullerene با تشکیل کریستال‌های bimolecular مخلوط می‌شوند که فضای کافی بین زنجیره‌های جانبی پلیمر برای جا دادن یک fullerene وجود دارد. کریستال‌های bimolecular - tetrafluoro (F۴ - TCNQ)نیز مشاهده شدند، اگرچه کریستال‌های bimolecular در دیگر پلیمر مطالعه شده وجود نداشتند: مخلوط‌های non، از جمله آن‌هایی که دارای مولکول‌های کوچک مزدوج و غیر مزدوج هستند. DSC و شبیه‌سازی‌های مولکولی نشان می‌دهند که برهمکنش‌های قوی پلی مر - fullerene می‌تواند وجود داشته باشد، و محاسبات در رابطه با برهمکنش‌های وان در والس به عنوان یک نیروی محرک مهم برای اختلاط مولکولی است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.