在制造高性能有机太阳能电池中，全聚合物共混物的形态控制是典型的，但也具有挑战性。最近，固体添加剂（SA）已被批准能够调节聚合物的形态：小分子混合物可提高设备的性能和稳定性。

近日，南开大学Bin Kan，Yongsheng Chen报道了三种全卤代噻吩是3,4-二溴-2,5-二碘噻吩(SA-T1)、2,5-二溴-3,4-二碘噻吩(SA-T2)和2,3-二溴-4采用,5-二碘噻吩(SAT3)作为SA来优化全聚合物有机太阳能电池(APSC)的性能。

文章要点

1）对于PM6和PY-IT的共混物，受益于全卤代噻吩和聚合物之间的分子间相互作用，引入这些SA后可以精细调节分子堆积性能。原位紫外-可见光测量表明，这些SA可以帮助全聚合物共混物的形态特征演化，从而获得最佳形态。

2）与PM6:PY-IT的铸态器件相比，所有SA处理的二元器件均表现出17.4–18.3%的增强功率转换效率，并且短路电流密度和填充因子明显提高。据我们所知，SA-T1处理的二元系统的PCE为18.3%，是迄今为止所有二元APSC中最高的。同时，SAT1在其他全聚合物共混物中的通用性得到了一致改善的器件性能的证明。

这项工作为实现高性能APSC提供了一条新途径。

参考文献

Wanying Feng et al, Binary All-polymer Solar Cells with a Perhalogenated Thiophene-Based Solid Additive Surpass 18% Efficiency, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202316698

DOI: 10.1002/anie.202316698

https://doi.org/10.1002/anie.202316698