Accepteur d'électrons haute performance avec des chaînes latérales thienyles pour photovoltaïques organiques

Nous développons un accepteur d'électrons efficace à anneaux fusionnés (ITIC-Th) basé sur un noyau d'indacénodithieno3,2-bthiophène et des chaînes latérales thienyles pour des cellules solaires organiques (OSC). Par rapport à son homologue avec des chaînes latérales phényles (ITIC), ITIC-Th présente des niveaux d'énergie inférieurs (ITIC-Th : HOMO = -5,66 eV, LUMO = -3,93 eV ; ITIC : HOMO = -5,48 eV, LUMO = -3,83 eV) en raison de l'effet σ-inductif des chaînes latérales thienyles, qui peuvent s'accorder avec des donneurs polymériques à large bande interdite et à bande interdite étroite de haute performance. ITIC-Th a une mobilité électronique plus élevée (6,1 × 10(-4) cm(2) V(-1) s(-1)) que ITIC (2,6 × 10(-4) cm(2) V(-1) s(-1)) en raison d'une interaction intermolecular renforcée induite par l'interaction soufre-soufre. Nous fabriquons des OSC en mélangeant l'accepteur ITIC-Th avec deux donneurs polymériques différents à faible et à large bande interdite. Dans un cas, une efficacité de conversion énergétique de 9,6 % a été observée, rivalisant avec certaines des plus hautes performances pour des OSC à jonction unique basées sur des accepteurs de fullerène.