【摘 要】
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Although deuterated organic semiconductors have been widely employed in neutron reflectivity/scattering to study interfacial phenomena in organic electronic devices such as organic photovoltaics,there
【机 构】
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Center for Nanophase Materials Sciences,Oak Ridge TN 37831 USA
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Although deuterated organic semiconductors have been widely employed in neutron reflectivity/scattering to study interfacial phenomena in organic electronic devices such as organic photovoltaics,there is still no clear understanding of the possible impacts of deuterium substitution on the optoelectronic properties of the organic semiconductors.Here,we report a study of the isotopic effects of deuterium substitution on the structure,morphology and optoelectronic properties of regioregular poly(3-hexylthiophene)s(P3HT)with an approach that combines the synthesis of deuterated materials,optoelectronic properties measurements,theoretical simulation and neutron scattering.Selective substitutions of deuterium on the backbone or side-chains of P3HT result in distinct optoelectronic responses in P3HT/[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM)photovoltaics.[1]Specifically,the weak non-covalent intermolecular interactions induced by the main-chain deuteration are shown to change the film crystallinity and morphology of the active layer,consequently reducing the short-circuit current.However,side-chain deuteration does not significantly modify the film morphology but causes a decreased electronic coupling,the formation of a charge transfer state,and increased electron-phonon coupling,leading to a remarkable reduction in the open circuit voltage.
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