北京
无卤溶剂加工的有机太阳能电池（OSCs）光电转换效率通常明显低于卤代溶剂体系，分步沉积（SD）工艺下这一短板尤为突出。本文发展了一种无卤溶剂体系下的逐层侵蚀沉积（erosion-SD）策略：预先将溶蚀材料引入给体D18底层；后续沉积L8-BO受体溶液时，溶蚀材料被溶出，促使D18相充分溶胀。相较于传统分步沉积工艺，该方法可实现受体组分更深渗透，优化垂直相分离结构。
研究选取聚合物给体PM6、小分子受体L8-BO-X、树枝状六聚体受体Six-IC以及聚合物受体PYDT作为溶蚀材料，并系统考察茚满：二硫化碳/茚满、三甲苯：二硫化碳/三甲苯、邻二甲苯：二硫化碳/邻二甲苯、甲苯：二硫化碳/甲苯等多种无卤溶剂体系。以甲苯：二硫化碳/甲苯为无卤溶剂、聚合物受体PYDT作为溶蚀材料时，基于D18:PYDT/L8-BO体系的有机太阳能电池取得21.05%的光电转换效率，认证效率达20.71%，优于氯仿/氯仿体系20.53%的性能。
该逐层侵蚀沉积工艺可降低陷阱密度、优化电荷传输与抽取、实现载流子迁移率平衡并抑制载流子复合，同步提升各项光伏参数。该无卤溶剂策略还适用于制备适配溶液印刷工艺的高性能厚膜器件，活性层厚度300nm和500nm的D18:PYDT/L8-BO器件分别实现19.64%、18.75%的光电转换效率。华南理工大学陈军武、张连杰，南昌大学陈义旺，江西师范大学张立福等人的这项工作表明，合理筛选溶蚀材料与无卤溶剂，能够重构分步沉积活性层形貌，为高性能有机太阳能电池的制备提供有效途径。
文献信息
ErosionSequentialDepositionwithHalogen-FreeSolventEnablesOrganicSolarCellsWith21.05%Efficiencyand83.19%FillFactor
XinkangWang,JiayouZhang,JifaWu,LifuZhang,ChuizhengFeng,LunbiWu,ShaLiu,YuangFu,LianjieZhang,XianglunXie,QingqingBai,TaoJia,BaobingFan,YiwangChen,JunwuChen
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.79185
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