Gabriel Marineau-Plante, Paul-Ludovic Karsenti, Pierre D. Harvey, Cyprien Lemouchi, Di Gao, Loïc Le Pluart, Melodie Nos, Gaurav Gupta, Muriel Durandetti, Ganesh D. Sharma, Julie Hardouin, Laboratoire de chimie moléculaire et thioorganique (LCMT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Université de Sherbrooke (UdeS), Chimie Organique et Bioorganique : Réactivité et Analyse (COBRA), Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plate-forme de Protéomique PISSARO, Institute for Research and Innovation in Biomedicine (IRIB), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LNM Institute of Information Technology (LMNIIT), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Université de Sherbrooke [Sherbrooke], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
International audience; Two polyyne oligomers using the thiophene–(diketopyrrolopyrrole)–thiophene unit, T–DPP–T, and the organometallic synthon trans-Pt(PBu3)2(C[triple bond, length as m-dash]C)2, [Pt], ([L1]–[Pt])m (P1), here used for comparison purposes, and ([L4]–[Pt])m (P4), where L1 and L4 are T–DPP–T and (T–DPP–T)2, respectively, were synthesized by CuI-catalyzed dehydrohalogenation and fully characterized. The optical and electrochemical properties were investigated by UV-visible absorption and cyclic voltammetry, and P4 was found to exhibit a very low band gap. DFT (density functional theory) and TD-DFT (time-dependent DFT) computations were undertaken to address the polymers’ geometry, their electronic structures and calculated HOMO and LUMO energies. The S1 level is best described as a ππ* excited state. P1 and P4 exhibit fluorescence lifetime in ps timescale and the fs-TAS data indicate an ultrafast electron transfer to PC61BM ((1Px* + PC61BM → Px+˙ + (PC61BM)−˙; time scale < 113–128 fs) evidenced by an increased formation of the triplet state upon back electron transfer (Px+˙ + (PC61BM)−˙) → 1,3Px* + PC61BM; x = 1, 4). The timescale of recombination for P4 (P4+˙ + (PC61BM)−˙ → 3P4* + PCBM) is found to be ∼3 ps. The photovoltaic performance of Px was investigated by fabricating the photovoltaic solar cells (PSCs) with conventional device structure ITO/PEDOT:PSS/(P1 or P4):PC71BM/PFN/Al. After solvent vapour annealing with THF, the power conversion efficiencies, PCEs, are 7.36% (P1; Jsc = 12.94 mA cm−2, Voc = 0.92 V, FF = 0.62) and 9.54% (P4; Jsc = 16.24 mA cm−2, Voc = 0.89 V, FF = 0.66). The higher PCE of P4 may be related to the faster extraction and longer charge carrier lifetime for P4 based PSCs as compared to P1.