獲得可控的活性層形態(tài)在提高有機(jī)太陽能電池（OSC）器件性能方面起著重要作用。在此，山東大學(xué)張茂杰、國霞采用將聚合物供體D18-Cl和小分子受體AITC結(jié)合到宿主D18:N3中的四元策略來精確調(diào)節(jié)結(jié)晶動力學(xué)，以在活性層內(nèi)實(shí)現(xiàn)有利的形態(tài)演變。
本文要點(diǎn)：
1) 成膜過程中的原位光譜測量表明，雖然D18-Cl作為成核劑促進(jìn)D18的聚集并促進(jìn)供體/受體的混合，但AITC作為增塑劑對N3的聚集以及供體和受體的混合動力學(xué)具有完全相反的影響。因此，雙客體的相互補(bǔ)償效應(yīng)能夠協(xié)同控制纖維網(wǎng)絡(luò)、多尺度形態(tài)和垂直相分布，從而優(yōu)化3D形態(tài)，大大增強(qiáng)激子解離和電荷轉(zhuǎn)移，抑制電荷復(fù)合，減少能量損失。
2) 因此，基于D18:D18-Cl:N3:AITC的四元OSC實(shí)現(xiàn)了20.1%的功率轉(zhuǎn)換效率，這是單結(jié)OSC的最高效率之一。該工作提出了一種有效策略，可以精確調(diào)節(jié)結(jié)晶動力學(xué)，實(shí)現(xiàn)高性能OSC的形態(tài)控制。
Bo Cheng et.al Precise Control Over Crystallization Kinetics by Combining Nucleating Agents and Plasticizers for 20.1% Efficiency Organic Solar Cells Adv. Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adma.202500357
