兼容量产涂布过程的熔融共混结晶方法制备具有平衡相分离结构的高效有机太阳能电池

作     者：王安然 康一飞 侯春青 李容 宋益龙 董庆锋 Anran Wang;Yifei Kang;Chunqing Hou;Rong Li;Yilong Song;Qingfeng Dong

作者机构：State Key Laboratory of Supramolecular Structure and MaterialsCollege of ChemistryJilin UniversityChangchun 130012China 

出 版 物：《Science Bulletin》 (科学通报（英文版）)

年 卷 期：2023年第68卷第11期

页      面：1153-1161,M0004页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(22179050 and 21875089) the China Postdoctoral Science Foundation(2022T150251) 

主　　题：有机太阳能电池 转换效率 相分离结构 结晶方法 有机光伏器件 分子尺度 混溶性 平衡结晶 

摘      要：有机光伏器件中供体受体分子较差的混溶性和结晶不平衡已严重阻碍了其性能的进一步发展,这在兼容量产涂布的过程中尤为明显.本文提出了一种熔融共混结晶策略,在刮涂工艺中实现了分子尺度上有机太阳能电池异质结薄膜共混度与定向结晶度的提升,显著增加了给受体的接触面积并为激子解离与扩散提供高效通道.同时,供体受体间的平衡结晶同步实现了空穴与电子的有效传输和收集.该策略在多种体系中均实现了与传统方法制备器件相近的转换效率,如PM6/IT-4F器件的效率为13.86%(0.04 cm^(2))和11.48%(1 cm^(2));而PM6:BTP-BO-4F和PM6:Y6器件分别实现17.17%和16.14%的效率,显示其极具潜力的应用前景.