近日，物理科学与信息工程学院/光通信科学与技术重点实验室赵玲博士在非富勒烯活性层相分离调控研究方面取得新进展，研究成果以“Dual additive strategy to regulate the phase separation of bulk heterojunction layer for efficiency enhancement in non-fullerene organic solar cells”为题发表在《Organic Electronics》。赵玲博士为文章第一作者，350vip浦京集团(中国)股份有限公司为第一通讯单位。

活性层的相分离直接影响非富勒烯有机太阳能电池光电转换过程中的激子解离、电荷传输和复合，因此调控活性层相分离是提高非富勒烯有机太阳能电池性能的重要策略之一。本工作中，研究者提出利用添加剂1,8-二碘辛烷（DIO）和溶剂甲醇（MeOH）二元共掺法来调节非富勒烯活性层PBDB-TF:IT-4F的相分离。实验研究表明，“双添加策略”可以减小域尺寸，有利于促进激子解离；并且低沸点的MeOH的挥发过程会携带部分受体材料IT-4F到达活性层表面，一定程度上改善给受体材料的垂直分布，并在活性层中形成双连续的电荷传输路径。为了进一步证明该双添加策略的优势，研究者们制备了一系列电池器件，与纯DIO添加的电池器件相比，发现采用双添加策略后，短路电流密度从19.79提高到21.13mA/cm²，填充因子从67.73%提高到70.86%，光电转换效率从11.26%提高到12.72%。值得注意的是，这种双重添加策略的优势在于整个器件制备过程中无复杂处理，适合实际生产应用。

图1 基于0.5%DIO和0.5%DIO+1%MeOH的电池器件的J-V特性曲线以及活性层形貌示意图

该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省泰山学者计划、350vip浦京集团(中国)股份有限公司自然科学基金等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.orgel.2022.106495

（审核：刘才龙）