在制造高性能有機太陽能電池中，全聚合物共混物的形態控制是典型的，但也具有挑戰性。最近，固體添加劑（SA）已被批準能夠調節聚合物的形態：小分子混合物可提高設備的性能和穩定性。
近日，南開大學Bin Kan，Yongsheng Chen報道了三種全鹵代噻吩是3,4-二溴-2,5-二碘噻吩(SA-T1)、2,5-二溴-3,4-二碘噻吩(SA-T2)和2,3-二溴-4采用,5-二碘噻吩(SAT3)作為SA來優化全聚合物有機太陽能電池(APSC)的性能。
文章要點
1）對于PM6和PY-IT的共混物，受益于全鹵代噻吩和聚合物之間的分子間相互作用，引入這些SA后可以精細調節分子堆積性能。原位紫外-可見光測量表明，這些SA可以幫助全聚合物共混物的形態特征演化，從而獲得最佳形態。
2）與PM6:PY-IT的鑄態器件相比，所有SA處理的二元器件均表現出17.4–18.3%的增強功率轉換效率，并且短路電流密度和填充因子明顯提高。據我們所知，SA-T1處理的二元系統的PCE為18.3%，是迄今為止所有二元APSC中最高的。同時，SAT1在其他全聚合物共混物中的通用性得到了一致改善的器件性能的證明。
這項工作為實現高性能APSC提供了一條新途徑。
參考文獻
Wanying Feng et al, Binary All-polymer Solar Cells with a Perhalogenated Thiophene-Based Solid Additive Surpass 18% Efficiency, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202316698
DOI: 10.1002/anie.202316698
https://doi.org/10.1002/anie.202316698
