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(相關(guān)資料圖)

盡管1，8-二碘辛烷(DIO)和1-氯萘(CN)等非揮發(fā)性添加劑有利于提高有機(jī)太陽能電池(OSCs)的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)，但這些添加劑對(duì)相演變的影響目前仍不明確。近日，西安交通大學(xué)魯廣昊、Zhu Yuanwei、Yu Jinde研究了受體和添加劑的自旋脫甲基誘導(dǎo)有機(jī)太陽能電池表面結(jié)晶度增強(qiáng)。

作者通過位置分辨光譜和時(shí)間分辨光譜的結(jié)合，即膜深度相關(guān)光吸收光譜(FLAS)和時(shí)間相關(guān)光反射/散射/熒光光譜，研究了具有DIO/CN添加劑的PBDB-T:ITIC體系(包括ITIC的衍生物)和PM6:Y6的相演化。研究發(fā)現(xiàn)，在溶劑蒸發(fā)過程中，由于氯苯/氯仿(CB/CF)和DIO/CN之間的揮發(fā)性差異，形成了無溶劑液膜表面(富含添加劑)。因此，作者計(jì)算了Flory-Huggins相互作用參數(shù)，對(duì)于DIO:ITIC二元表面，如果不存在供體，則與膜內(nèi)的晶體相比，旋節(jié)分層產(chǎn)生高度有序的晶體，而對(duì)于CN:Y6表面，雙峰分層作為液膜體發(fā)生。

紫外光電子能譜(UPS)和低能反向光電發(fā)射譜(LEIPS)結(jié)果表明，含有0.5%DIO的PBDB-T:ITIC表面具有高度有序的晶體ITIC，能級(jí)(HOMO和LUMO)上升了0.42eV，導(dǎo)致電荷傳輸性能較差。在熱退火(TA)之后，由于奧斯瓦爾德熟化，表面中的部分ITIC轉(zhuǎn)變?yōu)檫吘壢∠颍瑢?dǎo)致ITIC的能級(jí)下降0.81eV，這與PBDB-T的能級(jí)相匹配。相反，在0.5%CN的輔助下，PM6:Y6共混膜的表面吸收光譜在TA處理后是不變的，這有助于減少PCE的變化。具有不同TA條件的添加劑器件的性能與薄膜表面的光學(xué)吸收有關(guān)，證明表面相偏析顯著決定了光伏性能。

N型光伏技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)

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