固态添加剂对有机太阳能电池运行稳定性与加工可靠性的优化机制研究

本文揭示了固态添加剂（Solid Additives）如何突破有机太阳能电池（OSCs）光活性分子的本征性能限制，通过同步溶剂挥发与添加剂挥发性实现器件效率（PCE）提升（>90%热稳定性保留率）和性能波动降低（>40%标准差减少）。创新性提出双溶剂（低/高沸点互补）策略消除效率折衷，并证实单线态激子解离速率非自由电荷产率的限制因素，为OSCs商业化提供新范式。

　　

Highlight

固态添加剂（非挥发性N2200/挥发性DTT）使PTQ10:Y6体系的PCE远超未处理组，150^oC热老化后仍保持90%初始效率（对照组仅45%），且性能波动标准差降低>40%。

Precursor materials and their properties

选用N2200（非挥发性）和DTT（挥发性）作为模型添加剂，二者优先与Y6受体分子相互作用。供体材料PTQ10因其合成简易性被选用，其分子结构特性为后续溶剂同步策略奠定基础。

Conclusion

基于PCE的传统优化方法可能无法反映实际器件的最佳状态。通过调控溶剂挥发与固态添加剂挥发的同步性（如双溶剂系统），可显著提升OSCs的操作稳定性并减少性能散射，同时证明单线态激子解离动力学并非电荷生成效率的限速步骤。

CRediT authorship contribution statement

作者贡献声明（略，保留原文署名格式及分工描述）。

Declaration of Competing Interest

无利益冲突声明。

Acknowledgments

致谢部分提及中国国家自然科学基金（52303249）、广东省科技厅（2021QN02C110）及广州市科技局项目（2023A03J0097等）的资助，并感谢香港科技大学材料表征平台的设备支持。

（注：翻译采用"挥发性/非挥发性"区分solid additives类型，保留PCE、DTT等术语缩写，用"性能波动标准差"替代SD的直译，并添加"限速步骤"等生动表述）