北京
山东大学郝晓涛、张茂杰等人研究发现，厚活性层有机太阳能电池（OSCs）在面向工业化卷对卷规模化制备方面展现出巨大潜力。然而，增大活性层厚度会引发不利的形貌演变，破坏纵向激子解离通道。针对这一难题，该团队提出一种氢键功能化固体添加剂策略，选用具有多齿作用位点的2,4-二羟基苯甲酸（DBA）调控厚膜有机太阳能电池的纵向结构以及激子与电荷动力学。该氢键可作为非共价交联位点，强化分子有序堆积、抑制过度相分离并实现理想的组分纵向分布。经精准调控的纵向相分离形貌，使得活性层底部以电荷转移（CT）态介导的激子解离为主，而薄膜其余厚度区域则以组分内离域激发（i‑DE）介导的激子解离占主导。两种激子解离路径的纵向分布，既有利于高效电荷分离，又可促进电荷传输，缓解严重的电荷积累与复合问题。基于DBA改性的300nm厚D18:L8-BO器件实现了19.40%的高光电转换效率，同时光热稳定性得到提升（T80＞900h）。该研究为在纵向维度实现激子与电荷的高效利用提供了可行方案，对后续制备厚度不敏感型有机太阳能电池具有指导意义。
文献信息
TailoringVerticalExcitonDissociationPathwaysviaHydrogenBondingforHigh-PerformanceThick-FilmOrganicSolarCells
KangningZhang,JinqunXu,MingxuZhou,HanzhiWu,BoCheng,PengLu,HangYin,XiaoyanDu,WeiQin,MaojieZhang,XiaotaoHao
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.78122
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