鹵化揮發(fā)性添加劑在聚合物太陽能電池(PSCs)中對共混物形態(tài)的良好調(diào)節(jié)起著重要作用。然而,供體和受體之間不匹配的結(jié)晶速率往往導(dǎo)致難以實現(xiàn)理想的形態(tài),進而導(dǎo)致非輻射復(fù)合能量損失(ΔEnon-rad)。在此,四川大學(xué)彭強、成都理工大學(xué)陳澤琴、Deng Min設(shè)計了一系列鹵化揮發(fā)性添加劑,包括1-氟-3,5-二甲氧基苯(F-DMB)、1-氯-3,5-二甲基苯(Cl-DMB)、1-溴-3,5-二甲醚(Br-DMB)和1-碘-3,5-二甲氧基苯(I-DMB),以優(yōu)化與供體和受體的相互作用,從而調(diào)節(jié)結(jié)晶動力學(xué),提高形態(tài)質(zhì)量,降低ΔEnon-rad。
本文要點:
1) 隨著添加劑鹵素原子重量的增加,對PM6的促進作用逐漸增強,從而縮短結(jié)晶時間。然而,這對L8-BO的促進作用減弱,導(dǎo)致結(jié)晶時間延長。因此,該策略使結(jié)晶時間比接近統(tǒng)一,結(jié)晶行為更加平衡。
2) 由于結(jié)晶動力學(xué)的良好調(diào)節(jié)和分子間聚集的優(yōu)化,作者實現(xiàn)了抑制能量無序和ΔEnon-rad的最佳形態(tài)。I-DMB處理的PSC實現(xiàn)了20.40%的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)。
Changjiang Li et.al Halogenated Volatile Additive Strategy for Regulating Crystallization Kinetics and Enabling 20.40% Efficiency Polymer Solar Cells with Low Non-Radiative Recombination Energy Loss EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE01368B
https://doi.org/10.1039/D5EE01368B