基于非富勒烯受体的高效有机太阳能电池形貌研究：进展与展望

Zhu, L., Zhang, M., Zhong, W., Leng, S., Zhou, G., Zou, Y., Su, X., Ding, H., Gu, P., Liu, F., Zhang, Y.,
Energy & Environmental Science

Abstract

随着非富勒烯受体（NFAs）的发展，有机太阳能电池（OSCs）的能量转换效率（PCE）持续提升并已突破18%。实现高效器件的关键步骤在于调控光活性层的复杂非平衡形貌，使其域尺寸与激子、载流子及其他光电子物理动力学过程相匹配，并有效抑制能量损失通道。共混薄膜形貌受多种因素影响，这些因素与给体/受体材料的物理化学特性以及可提供形貌优化杠杆的成膜条件密切相关。本文综述了基于NFA的OSCs的重要形貌特征与研究进展，涵盖茚并二噻吩（IDT）和Y6基π-共轭分子体系及n型π-共轭聚合物，重点讨论了材料相容性、结晶度、化学结构、共混策略和加工条件对薄膜形貌的影响。特别关注近期涌现的高性能Y6基NFAs体系，从晶体结构和相分离角度构建了结构-性能关系。本综述旨在为NFA基OSCs的形貌优化提供有益参考，并通过相关讨论助力解决新材料的形貌调控问题，以期实现更高效率的器件。

DOI: 10.1039/d1ee01220g