EES: 卤代噻吩作为溶剂添加剂调节形态并获得高效有机太阳能电池

11 10月 2022

2022-10-11 16:09

在供体和受体溶液中加入溶剂添加剂被认为是实现高效有机太阳能电池的有效策略。由于最先进的光伏材料沿着其共轭主干具有噻吩序列，因此在这一贡献中，噻吩类似物2,5-二溴噻吩(HBrT)和2,5-二溴-3,4-二氟噻吩作为溶剂添加剂被开发出来。华南师范大学刘升建、华南理工大学黄飞通过卤代噻吩作为溶剂添加剂调节形态并获得高效有机太阳能电池。

FBrT具有较高的沸点，并且由于“类溶解”原理，能够很容易地溶解给体和受体，为延长光伏材料的结晶和相分离动力学过程提供了有效的工具。由于同时形成结晶度增加、良好的相分离和类P-i-N异质结，FBrT处理的太阳能电池表现出改进激子解离、电荷传输和提取，并抑制了载流子复合。因此，添加FBrT添加剂的PM6:Y6基太阳能电池的效率达到17.9%，填充因子达到78.6%，这是PM6:Y5基二元太阳能电池中达到的最高值之一。

更引人注目的是，FBrT溶剂添加剂在基于L8-BO、Y6-BO和BTP-eC9的太阳能电池中具有普遍适用性，并在器件中实现了18.6~18.7%的效率。这些发现表明，噻吩衍生物是进一步优化有机太阳能电池的有效溶剂添加剂。