非富勒烯受體的多態(tài)性增強了電子傳輸特性,并可能影響有機電子器件的性能。然而,它們在有機太陽能電池中的應(yīng)用受到高溫退火的限制,因為高溫處理通常會對活性層形態(tài)產(chǎn)生不利影響。
在這篇文章中,廣西大學(xué)闞志鵬等人證明了非富勒烯受體(如Y6和BTP-eC9)的多晶態(tài)可以在室溫下被調(diào)制,并顯著提高了平面異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率。在弱溶劑中加入高沸點溶劑添加劑,制備的Y6和BTP-eC9薄膜中形成了取向和尺度各異的多晶。研究團隊制作了由多晶受體層和PM6層組成的雙層器件,并獲得了18.63%(認證為18.17%)的高功率轉(zhuǎn)換效率和優(yōu)異器件穩(wěn)定性。該雙層器件的性能優(yōu)于用溶劑添加劑處理的聚合物層PM6,這為溶劑添加劑優(yōu)化小分子受體而不是聚合物供體的形態(tài)提供了具體證據(jù)。這項研究為低溫處理的多晶性及溶劑添加劑對高性能非富勒烯有機太陽能電池的影響提供了全面的見解。

Room-Temperature-Modulated Polymorphism of Nonfullerene Acceptors Enable Efficient Bilayer Organic Solar Cells
Zhenmin Zhao, Sein Chung, Young Yong Kim, Minyoung Jeong, Xin Li, Jingjing Zhao, Chaofeng Zhu, Safakath Karuthedath, Yufei Zhong, Kilwon Cho and Zhipeng Kan