尽管逐层(LBL)处理通常可以实现高性能有机光伏(OPV)的最佳体异质结形态,但仍缺乏控制形态演变的明确原理。为了解决这一问题,浙江大学左立见使用原位光谱学全面研究了LBL加工的相分离动力学,该光谱学对分子间相互作用非常敏感,例如分子堆积和D:A相分离。
本文要点:
1) 在将非富勒烯受体(即BTP-eC9)溶液浇铸在聚合物供体(即PM6)上时,作者发现1)溶剂将首先使聚合物膨胀并诱导聚合物凝胶,2)在聚合物凝胶化后,NFA将立即渗透到聚合物凝胶的腔中并形成分子级D:A混合,3)随着溶剂的蒸发,供体和受体之间发生相分离,从而形成本体异质结形态。
2) 基于上述理解,作者可以有目的地利用多样化加工条件来精确调控相演化过程。因此,作者在二元OPV中实现了19.7%的高效率。
Yiming Wang et.al Deciphering the Morphology Evolution of Layer-by-Layer Processing Via In Situ Spectroscopy Measurement for High-Performance Organic Photovoltaics Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403162
https://doi.org/10.1002/aenm.202403162