从粗谷物溶剂蒸发模拟中获得的原子分辨率的批量异质结合形态
Riccardo Alessandri, Jaakko J Uusitalo, Alex H de Vries
1Ghent Quantum Chemistry Group, Department of Inorganic and Physical Chemistry, Ghent University , Krijgslaan 281 (S3), B-9000 Gent, Belgium.
Journal of the American Chemical Society
|February 18, 2017
概括
科学家们开发了一种新的模拟方法来预测大量异质连接有机太阳能电池的形态. 这种方法有助于设计有机太阳能电池和其他软物质设备的高效材料.
科学领域:
- 材料科学
- 计算化学
- 可再生能源
背景情况:
- 优化批量异质连接 (BHJ) 有机太阳能电池的形态对于高效率至关重要.
- 预测新的捐赠者-接受者混合物的形态仍然是一个重大挑战.
- 现有的方法难以平衡规模,化学细节和高通量选的实验相关性.
研究的目的:
- 提出一种用于生成原子解析的BHJ形态的新计算方法.
- 能够合理设计有机太阳能电池的新材料.
- 促进材料组合的高通量选,以获得最佳的设备性能.
主要方法:
- 使用粗粒度 (CG) 分子动力学模拟来模拟溶液处理过程中的大规模形态组织.
- 使用CG模型,保留直接材料设计的化学特异性.
- 实现逆向映射以获取完整的原子细节以进行高级计算.
主要成果:
- 成功预测了聚3--烯 (P3HT) --C61-酸甲基 (PCBM) 混合物的形态,与实验数据相匹配.
- 研究了干燥速率,P3HT分子量和热的影响,观察了与实验结果一致的趋势.
- 证明了该方法在优化 BHJ 形态方面能够减少参数空间.
结论:
- 拟议的模拟方法准确地预测BHJ形态,并指导材料设计.
- 这种方法适用于优化有机太阳能电池以外的各种溶液加工软物质设备.
- 为高性能有机电子材料提供更快的开发周期.


