添加剂和溶剂退火协同优化制备高性能厚膜有机太阳能电池

作者：杨航; 凡晨岭; 崔乃哲; 李肖肖; 张雯婧; 崔超华

来源：高等学校化学学报, 2023, 44(09): 245-252.

• 有机太阳能电池
• 厚膜器件
• 活性层形貌
• 液体添加剂
• 溶剂退火

通过溶剂添加剂1-氯萘(CN)和二硫化碳(CS2)溶剂退火(SVA)协同优化了基于窄带隙小分子受体的厚膜活性层形貌,揭示了该策略对共混膜形貌的调控机理,研究了其对活性层中的载流子动力学以及器件光伏性能的影响.结果表明,CN添加剂可以有效促进受体材料结晶聚集,CS2溶剂退火能够进一步提升活性层材料分子堆积的有序性,同时优化给受体材料相分离尺寸,降低共混膜表面的粗糙度,实现了良好的纳米尺寸相分离形貌.基于CN+SVA处理的PM6∶Y6厚膜(300 nm)器件的电荷传输和复合性质得到改善,取得了15.23%的光电转换效率(PCE),显著高于未经处理(PCE=11.75%)和仅用CN处理(PCE=13.48%)的光伏器件.该策略具有良好的适用性,将基于PTQ10∶m-BTP-PhC6器件的光伏性能从13.22%提升至16.92%.

• 单位
  苏州大学