聚合物添加剂作为形貌调节剂提升全小分子有机太阳能电池的效率和稳定性

摘要

活性层形貌的调控是实现全小分子有机太阳能电池高效率和稳定性的关键.本文将聚合物给体PM7作为形貌调节剂加入到BTTzR∶Y6二元体系中,制备了三元全小分子有机太阳能电池.研究结果表明,少量PM7的加入能够有效改善共混膜中的微观纳米结构和分子堆积,促使器件获得更加有效的激子解离和载流子传输;相应器件的短路电流和填充因子显著提升,最终能量转化效率从二元器件的13.9%提高到三元器件的16.0%.值得注意的是,三元器件的热稳定性大幅提升,在85℃加热2200 min后依然能够保持初始效率的79%;而二元器件则大幅衰减到初始效率的43%.以上结果表明,添加聚合物添加剂可以有效地调节共混膜形貌,以获得高效和稳定的全小分子有机太阳能电池.