北京
绿色无卤溶剂是规模化制备有机太阳能组件的核心环保加工体系，但其缓慢干燥特性极易引发活性层过度聚集，破坏本体异质结（BHJ）的最优相分离形貌，造成器件在大面积印刷过程中性能大幅衰减，严重限制了有机光伏的产业化应用。针对该关键问题，上海交通大学刘烽、朱磊、许胜杰等人开展了系统的分子设计与工艺调控研究，证实通过在受体侧链末端引入苯基修饰，可在邻二甲苯等高沸点绿色溶剂狭缝涂布体系中，有效调控材料的溶解度、结晶特性与薄膜自组装行为，为慢干燥印刷体系的形貌控制提供了高效的分子调控策略。
研究团队基于汉森溶解度理论设计并合成了末端苯基改性的非富勒烯受体（NFA）S7。其独特的大体积末端苯基结构能够显著改善共混体系与绿色溶剂的相容性，同时有效抑制印刷成膜过程中的过度聚集行为，使PM6:S7共混薄膜形成更为优异的纤维状互穿网络结构，大幅提升器件光伏性能。在此二元体系基础上，微量引入Y6-BO可进一步优化活性层微观形貌：强化分子间π–π堆积、构筑致密连续的电荷传输通路、维持优异的面朝上分子取向、增大片层相干长度，最终实现载流子传输平衡性的提升与非辐射能量损耗的显著降低。
形貌与电学性能的协同优化有效促进了激子高效解离、抑制电荷复合、降低整体能量损失，使大气环境狭缝涂布制备的有机光伏组件展现出优异的大面积加工性能。最终，该体系在17.6 cm²的有效面积下实现17.2%的光电转换效率（PCE），即便放大至268.8 cm²的大面积模组，仍可保持15.1%的高转换效率。相较于传统L8-BO受体，S7的末端苯基改性策略可从根本上改善慢干燥工艺下的聚集缺陷，构建更适配印刷制程的稳定BHJ纤维网络结构。
综上，本研究证实末端苯基化修饰是一项兼顾绿色溶剂加工性与大面积器件高性能的有效分子设计手段，可显著改善邻二甲苯加工体系的印刷适配性与薄膜形貌可控性。该工作为绿色可规模化印刷有机光伏组件的分子结构优化与形貌调控提供了可行的设计准则，对推动高性能、环保型有机光伏器件的产业化发展具有重要参考价值。
文献信息
TerminalPhenylationSuppressesSlow-Drying-InducedOver-AggregationforEfficientGreen-SolventPrintedOrganicSolarModules
JiaxinZhuang,ZichunZhou,ShengjieXu,XiaonanXue,MingZhang,GuanqingZhou,XuefeiWu,ChenhuiZhu,ZacharyFink,LixuanKan,RuiZeng,FeiHan,SenkeTan,HuiyuXu,HaoJing,YongmingZhang,LeiZhu,FengLiu
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.71257
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