2024-04-29 11:28:31
通过表面自由能控制来调节体-异质结分子取向
界面特性对于高性能体积异质结(BHJ)有机太阳能电池(OSC)至关重要。国家纳米科学和技术中心(NCNST) 的 Huiqiong Zhou,Zhong Zheng和北京航空航天大学的Yuan Zhang团队报道了一种通过将聚(苯乙烯磺酸)钠盐或甲酸镍二水合物引入PEDOT:PSS中,并调节其表面自由能(γS)的通用界面方法。基于HTL的最佳γS并因此改善BHJ中的面对面分子排序,提高了富勒烯和非富勒烯OSC的性能,这归因于增加的电荷载流子迁移率和较小复合。结果发现,面朝上取向优先BHJ(PBDB-TF:PC71BM,PBDB-T:PC71BM和PBDB-TF:IT-4F)有利于具有更高γS的HTL,而边缘取向优先于BHJ(PDCDT:PC71BM),P3HT:PC71BM和PDCBT:ITIC)偏向具有较低γS的HTL。基于表面性质-形态-器件性能相关性,提供了针对具有有利分子排列的特定BHJ以γS选择合适HTL的建议。这项工作丰富了对基于各种BHJ材料的高效OSC的界面特征和形态控制的基本理解。光伏器件学术QQ群:708759169Wang, J., Zheng, Z., Zhang, D., Zhang, J., Zhou, J., Liu, J., Xie, S., Zhao, Y., Zhang, Y., Wei, Z., Hou, J., Tang, Z. & Zhou, H. Regulating Bulk-Heterojunction Molecular Orientations through Surface Free Energy Control of Hole-Transporting Layers for High-Performance Organic Solar Cells. Adv. Mater. Doi:10.1002/adma.201806921.https://doi.org/10.1002/adma.201806921