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La recherche sur les cellules solaires organiques (CSO) a progressé grâce à l'innovation matérielle et à l'ingénierie des dispositifs. Cependant, les interactions intermoléculaires bien connues et omniprésentes, et particulièrement leurs effets synergiques, ont reçu peu d'attention. Dans ce travail, la relation complexe entre la conversion photovoltaïque et les interactions intermoléculaires multidimensionnelles dans les couches actives est investiguée. Ces interactions sont régulées de manière duale par l'isomérisation de la chaîne latérale et l'ingénierie des terminaisons des accepteurs. Les accepteurs dotés de phénylalkyles (série LA) présentent une cristallinité plus forte avec des interactions face-à-face préférentielles par rapport aux isomères attachés alkylphényl (série ITIC). De plus, les accepteurs PM6 et de la série LA montrent des interactions modérées donneur/accepteur par rapport à celles des paires PM6/ITIC fortement interactives, ce qui aide à améliorer la séparation de phase et le transport de charge. Par conséquent, les rendements de sortie de tous les accepteurs de la série LA dépassent 14 %. De plus, les accepteurs de la série LA montrent une compatibilité appropriée, des interactions hôte/invité et des relations de cristallinité avec le BTP-eC9, ce qui conduit à des phases mixtes uniformes et bien organisées « de type alliage ». En particulier, le LA23 hautement cristallin optimise davantage les interactions multiples et les microstructures ternaires, ce qui résulte en une efficacité élevée de 19,12 %. Ainsi, ces résultats soulignent l'importance des interactions intermoléculaires multidimensionnelles dans la performance photovoltaïque des CSO.
Han et al. (Fri,) ont étudié cette question.