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

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)。
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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