北航孫艷明AM：OSCs效率超20.5%！通過AS策略無鹵溶劑加工實(shí)現(xiàn)

主要內(nèi)容

北京航空航天大學(xué)孔靜宜、宋佳利和孫艷明等研究人員開展研究指出，無鹵溶劑加工對于有機(jī)太陽能電池（OSCs）實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)以及保障環(huán)境可持續(xù)性而言，具有極其重要的意義。然而，使用此類溶劑時(shí)，通常會(huì)因分子過度聚集以及出現(xiàn)不利的相分離情況，致使器件效率無法達(dá)到理想水平。

為有效應(yīng)對這一問題，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新性的反溶劑（AS）策略。具體而言，該策略通過精準(zhǔn)定時(shí)引入正交溶劑，降低溶劑的溶解度并增強(qiáng)其揮發(fā)性，從而加速光伏材料的沉淀進(jìn)程，避免材料長時(shí)間聚集。這一策略成功實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的相分離和纖維狀形貌，有助于激子實(shí)現(xiàn)高效解離以及電荷的有效利用，使得基于PM6:D18:L8BO - X的有機(jī)太陽能電池取得了高達(dá)20.51%（認(rèn)證值為20.12%）的顯著效率，這一效率顯著高于采用傳統(tǒng)鄰二甲苯加工器件所達(dá)到的效率。

此外，該反溶劑策略還展現(xiàn)出廣泛的普適性，在多種光伏材料和溶劑體系中均實(shí)現(xiàn)了效率的顯著提升。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將該策略拓展應(yīng)用于甲醇浸泡法，以進(jìn)行大面積制備，所得組件效率達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的17.23%，這是截至目前，在活性面積超過10.0平方厘米的有機(jī)太陽能電池組件中所報(bào)道的**性能之一。

本研究不僅為高效、環(huán)保的有機(jī)太陽能電池制備提供了切實(shí)可行的解決方案，更為其工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用開辟了全新的可能性。

文獻(xiàn)信息

Over 20.5% Efficiency of Halogen-Free Solvent-Processed Organic Solar Cells Achieved by Anti-Solvent Strategy

Xiaopeng Duan, Junjie Zhang, Jingyi Kong, Bohao Song, Jiawei Qiao, Min Hun Jee, Jiawei Deng, Wei Li, Han Young Woo, Xiaotao Hao, Guanghao Lu, Jiali Song, Yanming Sun

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202514076

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