活性層中的電荷傳輸可以通過有機半導體的分子摻雜進行有效調控，從而顯著影響有機太陽能電池的光伏性能。然而，控制體異質結（BHJ）膜中的摻雜劑分布仍極具挑戰性。近日，國家納米科學中心呂琨、魏志祥通過D18供體和摻雜受體的順序沉積（SD）開發了一種N摻雜策略。
本文要點：
1) SD膜中的垂直成分分布有助于優化載流子傳輸路徑，并且SD方法將N摻雜的N-DMBI限制在受體層上，從而發揮分子摻雜的積極作用。因此，與未摻雜的器件相比，摻雜的SD器件具有優異的電荷傳輸性能，并且具有抑制的電荷復合、更低的陷阱密度和增強的電荷提取性能，導致D18/L8-BO OSC具有19.55%的功率轉換效率。
2) 此外，摻雜不會影響器件的熱穩定性，即在80°C下加熱1200小時后，摻雜的SD器件保持了90%以上的初始效率。SD摻雜方法的普遍性也在其他非富勒烯受體系統中得到了驗證。總之，SD摻雜策略在構建具有增強電荷傳輸的高性能OSC方面具有巨大潛力。
Meiling Xie et.al Effective N-Doping of Non-Fullerene Acceptor via Sequential Deposition Enables High-Efficiency Organic Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400214
https://doi.org/10.1002/aenm.202400214
