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EES：卤化挥发性添加剂策略用于调节结晶动力学以实现20.40%效率的聚合物太阳能电池

NavyLIu
2025-04-27


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卤化挥发性添加剂在聚合物太阳能电池（PSCs）中对共混物形态的良好调节起着重要作用。然而，供体和受体之间不匹配的结晶速率往往导致难以实现理想的形态，进而导致非辐射复合能量损失（ΔEnon-rad）。在此，四川大学彭强、成都理工大学陈泽琴、Deng Min设计了一系列卤化挥发性添加剂，包括1-氟-3,5-二甲氧基苯（F-DMB）、1-氯-3,5-二甲基苯（Cl-DMB）、1-溴-3,5-二甲醚（Br-DMB）和1-碘-3,5-二甲氧基苯（I-DMB），以优化与供体和受体的相互作用，从而调节结晶动力学，提高形态质量，降低ΔEnon-rad。

本文要点：

1) 随着添加剂卤素原子重量的增加，对PM6的促进作用逐渐增强，从而缩短结晶时间。然而，这对L8-BO的促进作用减弱，导致结晶时间延长。因此，该策略使结晶时间比接近统一，结晶行为更加平衡。

2) 由于结晶动力学的良好调节和分子间聚集的优化，作者实现了抑制能量无序和ΔEnon-rad的最佳形态。I-DMB处理的PSC实现了20.40%的功率转换效率（PCE）。

参考文献：

Changjiang Li et.al Halogenated Volatile Additive Strategy for Regulating Crystallization Kinetics and Enabling 20.40% Efficiency Polymer Solar Cells with Low Non-Radiative Recombination Energy Loss EES 2025

DOI: 10.1039/D5EE01368B

https://doi.org/10.1039/D5EE01368B




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