盡管逐層(LBL)處理通常可以實現高性能有機光伏(OPV)的最佳體異質結形態,但仍缺乏控制形態演變的明確原理。為了解決這一問題,浙江大學左立見使用原位光譜學全面研究了LBL加工的相分離動力學,該光譜學對分子間相互作用非常敏感,例如分子堆積和D:A相分離。
本文要點:
1) 在將非富勒烯受體(即BTP-eC9)溶液澆鑄在聚合物供體(即PM6)上時,作者發現1)溶劑將首先使聚合物膨脹并誘導聚合物凝膠,2)在聚合物凝膠化后,NFA將立即滲透到聚合物凝膠的腔中并形成分子級D:A混合,3)隨著溶劑的蒸發,供體和受體之間發生相分離,從而形成本體異質結形態。
2) 基于上述理解,作者可以有目的地利用多樣化加工條件來精確調控相演化過程。因此,作者在二元OPV中實現了19.7%的高效率。
Yiming Wang et.al Deciphering the Morphology Evolution of Layer-by-Layer Processing Via In Situ Spectroscopy Measurement for High-Performance Organic Photovoltaics Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403162
https://doi.org/10.1002/aenm.202403162