北京
广西大学阚志鹏、四川大学Hongxiang Li、中国科学技术大学Min Zhang等人系统研究了同分异构卤化添加剂对PM6/L8-BO体系中L8-BO受体聚集行为的调控机制，探究了添加剂介导调控非富勒烯受体（NFA）聚集对PM6/L8‑BO构筑的双层有机太阳能电池（OSC）性能的提升作用。非富勒烯受体（NFA）的聚集行为直接影响双层有机太阳能电池的载流子动力学与整体性能，然而，多数非富勒烯受体普遍存在弱分子间相互作用，这限制了规整聚集体的形成，进而严重制约高效电荷传输。
研究结果表明，三种位置异构体添加剂（BrClBr、DBrCl和ClDBr）可与L8‑BO发生选择性相互作用，同时还能与L8-BO的末端基团及苯并噻二唑稠合噻吩并[3,2‑b]噻吩（BTP）核结合，通过减缓薄膜干燥动力学，有效提升L8-BO的有序聚集程度、调控其结晶动力学，并引导形成分子有序度各异的聚集结构。
薄膜形成初期，L8‑BO的特征吸收峰发生蓝移；数小时内，NFA分子通过固态扩散持续重排，逐步形成长程结晶有序结构。这一演化过程具体表现为π–π堆积作用增强、分子主链平面性提升，最终伴随特征吸收峰红移。受体有序度的提高促使清晰晶格条纹的形成，进而优化给体–受体相分离效果、构建高效电荷传输通道，并显著降低载流子复合，器件性能的提升正是源于这种载流子动力学的协同优化。
值得注意的是，采用偶极矩为2.56 D的2‑氯‑1,3‑二溴苯（即BrClBr添加剂）处理制备的器件，实现了19.9%的光电转换效率（PCE）。该研究明确了位置同分异构体添加剂在调控受体聚集行为中的关键作用，为通过可控NFA聚集制备高性能双层OSC提供了理论支撑与实用策略，同时强调了理性设计与筛选挥发性固体添加剂对新一代NFA基光伏器件发展的重要意义。
文献信息
Non-fullereneacceptoraggregationregulationviaadditivesdipolemomentleadsto19.9%powerconversionefficiencyinbilayerorganicsolarcells
JingjingZhao,JianchengZhong,YuanyuanQin,ChenxiCao,LanlanZhang,XinLi,MinZhang,HongxiangLi,ZhipengKan
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/flm2.70054
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