導語：研究人員成功地從非鹵化溶劑的熱旋塗工藝中開發出高效能OSCs，並實現了高達18.25%的最佳PCE，為製備環保型OSCs和後續的大規模產業化帶來了新的指導。李昌治團隊AFM:效率18.25%，非鹵化溶劑製備高效能有機太陽能電池
https://doi.org/10.1002/adfm.202107827
1.前言
目前，高效能有機太陽能電池（OSCs）主要透過鹵化溶劑製成，例如氯仿和氯苯。然而，大量使用鹵化溶劑會產生一定危害，尤其是含氯溶劑，其不僅會在大氣中降解，而且會消耗臭氧，同時過度暴露也會影響人類健康。這些鹵化溶劑雖然常用於實驗室研究，但在未來大規模製造OSCs時將受到嚴格限制。因此，探索在非鹵化溶劑中加工的高效能OSCs變得尤為必要，這其中的關鍵是如何在非鹵化溶劑處理後保持體異質結（BHJ）共混物的最佳形態，以最大程度地提高器件效能。
圖1:工藝流程、分子結構、器件結構
2.簡介
基於上述問題，近日，浙江大學李昌治教授研究團隊成功地從非鹵化溶劑的熱旋塗工藝中開發出高效能OSCs，並實現了高達18.25%的最佳PCE，是迄今為止報道的由非鹵化溶劑製備的OSCs最高效率之一。研究人員採用的熱旋塗策略可以對共混物形態進行有效控制，其中共混物在溶液到固體轉變期間的相演變與基底溫度相關。隨著基底溫度的升高，非鹵化溶液的熱旋塗使得共混物形態和表面成分分佈變得最佳，從而改善了OSCs的光伏效能。
圖2.相關器件的光伏效能比較
研究結果表明，從不同的非鹵化溶劑中均可以得到高效能的OSCs。其中，相關器件在透過不同非鹵化溶劑如鄰二甲苯、對二甲苯、甲苯處理情況下，PCE分別為18.25%、18.20%、18.12%。據悉，這些結果是迄今為止由非鹵化溶劑製備的效能最好OSCs，同時也為使用非鹵化溶劑獲得高效能有機光伏器件提供了一種簡單而有效的策略。
圖3.不同溫度處理下的器件效能 圖3.不同溫度處理下的器件效能
3.總結
綜上，該工作為製備環保型OSCs和後續的大規模產業化帶來了新的指導。相關研究成果現已發表在國際材料與器件領域著名學術期刊《Advanced Functional Materials》上，題為“High-Performance Organic Solar Cells from Non-Halogenated Solvents”。
本文關鍵詞：有機太陽能電池，熱旋塗，非鹵化溶劑，器件效能。
4.材料
PM6：1802013-83-7
BO-4Cl：2414918-25-3
