主要内容

广西大学阚志鹏、清华大学赵振民等人提出一种新型界面工程策略，旨在解决聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）作为溶液法有机太阳能电池空穴传输层时，与活性层间存在的界面接触不良及能级不匹配问题——该问题会严重制约电荷提取效率，进而限制器件整体性能。该策略通过在传统PEDOT:PSS空穴传输层与本体异质结活性层之间预沉积超薄D18-Cl中间层，构建PEDOT:PSS/D18-Cl双层空穴传输结构，既避免了活性层与PEDOT:PSS的直接接触，又显著改善了两层间的界面接触状态，构建出更适配的能级排列。

该双层结构可诱导活性层内形成长程分子堆积及均匀的给体-受体（D-A）网络，有效提升薄膜结晶度，同时促进给体-受体组分在垂直方向上形成理想分布。优化后的活性层形貌能够加快电荷传输速率，减少双分子电荷复合，降低载流子复合损耗。实验结果显示，基于该策略的器件光电转换效率显著提升，其中PM6:Y6、PM6:BTP-eC9及PM6:L8-BO体系的最优光电转换效率分别达到18.93%、19.35%和19.92%。综上，本研究通过合理的界面设计，为提升有机太阳能电池性能提供了切实有效的技术方案，也为高效光伏技术的产业化发展奠定了基础。

文献信息

Manipulating a Bilayer Transport Layer to Improve the Charge-Transport Pathway Enables Efficient Organic Solar Cells†

Chaofeng Zhu, Anhai Liang, Sein Chung, Guangquan Zhang, Seojin Yun, Kang Hyuk Cho, Yanan Tang, Kilwon Cho, Zhenmin Zhao, Zhipeng Kan

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cjoc.70454