器件工程是提高有机太阳能电池(OSCs)光伏性能的有效途径。目前,广泛使用的体异质结(BHJ)结构存在材料溶解度限制等问题,新兴的伪平面异质结(PPHJ)结构也受到印刷技术要求的困扰。然而,这些问题可以通过传统平面异质结(PHJ)结构的合理应用来解决。江西师范大学Xunfan Liao和Yiwang Chen等人选择PM6:BO-4F系统通过结合顺序旋涂和正交溶剂策略来制备 PHJ 器件。
本文要点:
1)鉴于PM6和BO-4F分别在常用的高沸点溶剂氯苯(CB)和绿色溶剂四氢呋喃(THF)中具有良好的溶解性,利用这两种正交溶剂成功制备了PHJ器件,实现了功率转换效率 (PCE) 为 15.6%。
2) 在此基础上,进一步使用绿色无卤试剂邻二甲苯(O-XY)处理PM6。由于O-XY和THF之间存在较大的极性差异,因此成功制造了全绿色溶剂处理的PHJ器件,并获得了16%的高PCE,这是PHJ OSC的最高效率。
3)结果证明了PHJ结构的巨大研究潜力,为解决OSC材料的兼容性、长期稳定性和未来的商业应用指明了新的方向。
Wan, J., Zeng, L., Liao, X., Chen, Z., Liu, S., Zhu, P., Zhu, H., Chen, Y., All-Green Solvent-Processed Planar Heterojunction Organic Solar Cells with Outstanding Power Conversion Efficiency of 16%. Adv. Funct. Mater. 2021, 2107567.
https://doi.org/10.1002/adfm.202107567
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202107567