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南昌大學/江西師范大學陳義旺團隊 Adv. Mater.：通過二元稀釋策略實現理想化準平面異質結有機太陽電池

2023-10-22 來源：高分子科技

有機太陽能電池(OSC)由于其重量輕，柔韌性和溶液處理特性而成為綠色能源轉換的有力候選者。目前順序沉積工藝證明了實現具有理想梯度相分離形態的光層結構的巨大可能性，這對決定有機太陽能電池性能的物理過程具有至關重要的影響。

近日，陳義旺教授團隊提出雙稀釋策略，在可控構筑活性層理想垂直梯度形貌方面取得了創新性成果。該工作以《Achieving Desired Pseudo-Planar Heterojunction Organic Solar Cells via Binary-Dilution Strategy》為題發表在國際頂級期刊《Advanced Materials》上。南昌大學為論文第一完成單位，高分子及能源化學研究院碩士研究生文林為本文第一作者，博士研究生毛厚東為共同第一作者，南昌大學陳義旺教授、談利承教授及江西師范大學張立福博士為共同通訊作者。該論文中，使用受體（BO-4Cl）作為給體層（PM6）稀釋劑，PM6作為受體層（L8-BO）的稀釋劑，通過順序沉積構筑了P-PHJ結構。除了具有良好的垂直相分布外，P-PHJ活性層還具有相當大的D/A互穿區，這可以增加激子的產生/解離和電荷的運輸/收集。此外，BO-4Cl的引入帶來了額外的電荷轉移通道，并重要地調節了活性層聚集尺寸和相純度，有助于減少能量損失。結果表明，P-PHJ器件的PCE為19.32%，遠高于P-BHJ(17.67%)和三元BHJ (T-BHJ, 18.49%)器件。該器件的性能與SD法制備的OSCs器件的冠軍PCE相當，表明二元稀釋策略為獲得可調節的垂直相位分布和高性能的OSCs提供了新的途徑。