在全小分子有機太陽能電池(ASM-OSCs)中實現高性能在很大程度上依賴于通過活性層中的疇尺寸操作實現精確的納米級相分離。盡管如此,對于ASM-OSC系統來說,在調節和相分離的復雜性之間建立明確的聯系仍極具挑戰性。深圳職業技術大學Hu Hanlin、香港理工大學Li Gang、中國科學院Yang Chunming研究了結構域大小調整和最佳相分離形態的之間的復雜相互作用,這對ASM-OSCs的性能至關重要。
本文要點:
1) 結果表明,ASM-OSCs活性層中的異常相分離是通過重新填充過程精心控制疇的連續性和均勻性來實現的。作者采用一系列鹵素取代的溶劑(氟苯、氯苯、溴苯和碘苯)來調節再填充動力學,并使CB處理的ASM-OSC具有16.2%的功率轉換效率(PCE)。
2) PCE的增強可歸因于逐漸結晶過程,促進了平滑互連和均勻分布的疇尺寸。這反過來又導致了有利的相分離形態、增強的電荷轉移、延長的載流子壽命,并因此減少了自由電荷的復合。這些發現強調了重新填充動力學在ASM-OSC中實現最佳相分離的關鍵作用,為設計高性能ASM-OSC制造策略提供了重要見解。
Xiaokang Sun et.al Efficiency Boost in All-Small-Molecule Organic Solar Cells: Insights from the Re-Ordering Kinetics Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302731
https://doi.org/10.1002/aenm.202302731