正交溶剂辅助顺序沉积法用于高性能有机太阳能电池：效率与机械性能的协同提升

《Solar RRL》：Orthogonal Solvent-Assisted Sequential Deposition for High-Performance Organic Solar Cells: Synergistic Enhancement of Efficiency and Mechanical Properties

有机太阳能电池通过正交溶剂处理的小分子/聚合物共聚体受体构建P-i-N结构，实现18.67%的高效转换和15.48%的机械断裂应变。研究证实N2200增强结晶度与取向，优化电荷传输并抑制复合，同时稳定薄膜结构提升机械性能。

　　

摘要

顺序沉积已成为调节有机太阳能电池（OSCs）活性层形态并提高其光电转换效率（PCE）的有效策略。然而，传统的顺序沉积方法通常使用非正交溶剂作为顶层溶剂，这会导致供体-受体之间的过度渗透，从而损害活性层的机械性能并限制其柔韧性。在此，我们提出了一种基于小分子/聚合物混合物的受体策略，利用正交溶剂构建出可控的P-i-N器件结构，以实现光电转换效率和机械性能的双重优化。这些P-i-N器件对顶层处理溶剂的依赖性较强，实现了18.67%的显著光电转换效率以及15.48%的裂纹起始应变。原位形态学和器件分析表明，N2200引入的更高结晶度、更优的取向以及更纯净的相结构有助于改善电荷传输并减少OSCs中的双分子复合现象。此外，聚合物N2200的加入还使得混合薄膜的纳米结构更加稳定，从而提升了器件的机械性能。这些结构优化共同抑制了双分子复合，同时提高了光伏效率和机械性能。本研究为开发高性能、高柔性的有机太阳能电池提供了可行的途径，以满足实际应用需求。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。