界面特性对于高性能体积异质结（BHJ）有机太阳能电池（OSC）至关重要。国家纳米科学和技术中心(NCNST) 的 Huiqiong Zhou，Zhong Zheng和北京航空航天大学的Yuan Zhang团队报道了一种通过将聚（苯乙烯磺酸）钠盐或甲酸镍二水合物引入PEDOT：PSS中，并调节其表面自由能（γS）的通用界面方法。基于HTL的最佳γS并因此改善BHJ中的面对面分子排序，提高了富勒烯和非富勒烯OSC的性能，这归因于增加的电荷载流子迁移率和较小复合。结果发现，面朝上取向优先BHJ（PBDB-TF：PC71BM，PBDB-T：PC71BM和PBDB-TF：IT-4F）有利于具有更高γS的HTL，而边缘取向优先于BHJ（PDCDT：PC71BM），P3HT：PC71BM和PDCBT：ITIC）偏向具有较低γS的HTL。基于表面性质-形态-器件性能相关性，提供了针对具有有利分子排列的特定BHJ以γS选择合适HTL的建议。这项工作丰富了对基于各种BHJ材料的高效OSC的界面特征和形态控制的基本理解。

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Wang, J., Zheng, Z., Zhang, D., Zhang, J., Zhou, J., Liu, J., Xie, S., Zhao, Y., Zhang, Y., Wei, Z., Hou, J., Tang, Z. & Zhou, H. Regulating Bulk-Heterojunction Molecular Orientations through Surface Free Energy Control of Hole-Transporting Layers for High-Performance Organic Solar Cells. Adv. Mater.

Doi:10.1002/adma.201806921.

https://doi.org/10.1002/adma.201806921