大多数顶级有机太阳能电池(OSCs)是由卤化溶剂氯仿制造的,由于其低沸点,加工窗口较窄。
为此,北京理工大学Qiaoshi An,Jin-liang Wang,北京交通大学Fujun Zhang提出了以卤代溶剂氯苯(CB)和非卤代绿色溶剂邻二甲苯(OX)两种高沸点溶剂为基础,用热溶液制备活性层的方法来提高OSCs的性能。
文章要点
1)原位测试和形貌表征表明,热铸策略有助于施主和受体在活性层中快速同步的分子组装,有助于获得较好的施主/受体比、垂直相分离和分子堆积,这有利于电荷的产生和提取。
2)基于PM6:BO-4CL,宽加工窗口的热铸OSCs的PCEs分别为18.03%(CB)和18.12%(OX),远高于常温溶液处理的器件。此外,PM6:BTPeC9的热铸器件在OX中的FF值为80.31%,PCE值为18.52%,是绿色溶剂二元器件中的创纪录数值。
这项工作展示了一种简单的策略来操纵分子的分布和排列,以提高高沸点溶剂的OSCs的效率。
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Chucheng Yang, et al, Hot-casting strategy empowers high-boiling solvent-processed organic solar cells with over 18.5% efficiency, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202305356
https://doi.org/10.1002/adma.202305356