尽管有机太阳能电池（OSC）取得了长足的进步，但其效率仍受到复合损失的限制。在有机半导体中，光生电子和空穴通常作为局域激子结合。从激子到自由电荷的转变需要扩散和离解过程，其中存在寄生复合损失。活性层的结晶行为会影响激子的扩散和离解效率。近日，四川大学李鸿祥、Liu Yahui、青岛大学刘玉强、北京师范大学薄志山精心设计了不同的添加剂来控制结晶行为。
本文要点：
1) 作者发现，通过控制非富勒烯受体的聚集，可以提高活性层的结晶质量。此外，共混膜的π–π堆积变得紧凑，同时在垂直方向上的结晶更加均匀。这些都有利于激子的扩散和离解。
2) 结果发现，复合损耗减少，功率效率（PCE）显著提高。同时，添加剂在各种有机光伏系统中的普遍适用性得到了证明，其中在D18:BTP-eC9-4F OSC中实现了19.3%的PCE。
Huarui Zhang et.al Mitigating Exciton Recombination Losses in Organic Solar Cells by Engineering Nonfullerene Molecular Crystallization Behavior Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302063
https://doi.org/10.1002/aenm.202302063
