适用于环境条件的溶剂浴热处理技术：用于高效有机太阳能电池及大面积组件

《Advanced Materials》：Ambient-Compatible Solvent Bath Thermal Annealing for Highly Efficient Organic Solar Cells and Large-Area Modules

溶剂热退火（STA）通过全氟脱辛烷（PFD）溶剂浴实现均匀加热和抗氧化，优化了PM6/L8-BO有机太阳能电池活性层结构，提升结晶性和分子排列，使小面积电池PCE达19.05%，大面积模块达17.37%（认证16.75%），同时改善热稳定性和操作稳定性。

　　

摘要

热退火对于优化有机太阳能电池（OSCs）的体异质结（BHJ）形态至关重要，然而在常温空气中进行传统热退火（TA）会导致薄膜退化和加热不均匀。本文介绍了一种新型的后处理方法——溶剂浴热退火（STA），该方法能够在常温条件下有效对大面积OSC活性层进行热退火。在STA过程中，BHJ薄膜被浸入全氟癸烷（PFD）溶液中，从而确保热量分布均匀，并防止氧气和水分的侵蚀。经过STA处理的薄膜具有优化的垂直组分分布、更高的结晶度以及更紧密的分子排列结构，这有助于提高电荷传输效率并抑制非辐射复合现象，无论退火环境如何。结果表明，基于PM6/L8-BO混合物的STA处理过的OSCs表现出优异的性能：小面积电池的转换效率（PCE）达到19.05%，而大面积（20.25平方厘米）模块的PCE为17.37%（认证值为16.75%），属于大面积有机太阳能模块中的最高水平之一。此外，该方法成功缩小了惰性环境和常温处理条件之间的性能差距。同时，STA处理过的器件在连续光照和热应力下仍保持优异的工作稳定性。这种适用于常温环境的退火策略为高效、稳定的有机太阳能模块的大规模生产提供了一条可行的途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

本研究的支持数据可在本文的补充材料中找到。