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Journal of Electronic Materials
Erschienen in: Journal of Electronic Materials 8/2021

20.05.2021 | Original Research Article

Low-Bandgap DPP-Based Quinoxaline with Extended EQE and Low Energy Loss for Efficient Polymer Solar Cells

verfasst von: Muhammad Naeem Shah, Yatao Yang, Muhammad Sohail, Srinivasa Rao Pathipati, Xiaofang Pan

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 8/2021

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Abstract

In this study, we have designed and synthesized a low-bandgap polymer, DPP-Qx, using quinoxaline (Qx), a non-alkylated weak acceptor, with diketopyrrolopyrrole (DPP) as an electron donor. The incorporation of Qx into DPP leads to the highest occupied molecular orbital level at −5.1 eV with a narrow optical bandgap (1.25 eV). The synthesized polymer is utilized in photovoltaics, and the photovoltaic properties are studied. This DPP-Qx with fullerene acceptors in polymer solar cells (PSCs) exhibits efficiency of 3.26%. Moreover, a minimum energy loss of 0.57 eV along with high extended external quantum efficiency is achieved with the DPP-Qx electron donor. The thermal, electrical and optical properties, energy levels and hole mobility of the synthesized polymer are studied and discussed.
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Metadaten
Titel
Low-Bandgap DPP-Based Quinoxaline with Extended EQE and Low Energy Loss for Efficient Polymer Solar Cells
verfasst von
Muhammad Naeem Shah
Yatao Yang
Muhammad Sohail
Srinivasa Rao Pathipati
Xiaofang Pan
Publikationsdatum
20.05.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 8/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08868-x

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