调节活性层的形态和分子有序性对于开发高性能有机太阳能电池(OSC)至关重要。然而,由于供体/受体相容性良好和溶剂蒸发快,非富勒烯受体(NFAs)被限制在聚合物网络内,因此增强分子堆叠仍极具挑战性。在此,中国科学院韩艳春选择2,5-二溴噻唑(DBrTz)可去除固体添加剂来优化成膜动力学,以增强PM6:L8-BO共混物的分子聚集。
本文要点:
1) 在成膜过程中,氯仿首先蒸发,将DBrTz捕获在膜中(赝干膜状态)。此后,DBrTz将逐渐挥发,持续促进L8-BO有序堆叠和聚集,直到DBrTz的挥发完成。这种行为被称为“赝干膜中的增强聚集”,这是在其他固体添加剂中未观察到的现象。
2) 该策略致使L8-BO具有更紧凑的π-π堆叠和有序的长程聚集。此外,DBrTz有助于增加端面取向和改善垂直分量分布。这种优化形态有助于电荷产生、传输和提取。因此,DBrTz处理的PM6:L8-BO OSC实现了19.4%的功率转换效率(PCE)。
Qiang Zhang et.al Enhancing Molecular Stacking Through “Strengthened Aggregation in Pseudo-Dry Film” Strategy by Bromothiazol Additive for Efficient Organic Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202404507