基于自由基清除剂的空气环境高效有机太阳能模块制备技术突破

为解决有机太阳能电池(OSCs)在空气环境中制备效率低下的难题，研究人员通过抗氧化策略将C60-OH掺杂到PDINN电子传输层，成功实现全空气制备。该技术使PM6:BTP-eC9体系效率达19.35%，PM6:PTQ10:BTP-eC9(o-二甲苯)体系突破20.22%，25 cm2大面积组件效率达16.47%，器件T80寿命提升至1060小时，为OSCs产业化奠定基础。

　　

这项突破性研究揭示了自由基清除剂在空气环境制备高效有机光伏器件中的关键作用。通过将富勒醇衍生物C₆₀-OH作为抗氧化剂掺杂到电子传输材料PDINN中，研究人员巧妙解决了有机电子传输层(ETL)在空气中的不稳定性问题。这种创新策略不仅显著改善了PDINN的成膜过程及其形态特征，更使基于PM6:BTP-eC9和PM6:PTQ10:BTP-eC9(o-xylene)体系的器件分别获得19.35%和20.22%的惊人效率——这创造了空气制备有机太阳能电池(OSCs)的性能新纪录。

特别值得注意的是，C₆₀-OH的引入使器件在空气中的工作稳定性获得质的飞跃，T₈₀寿命从416小时大幅延长至1060小时以上。更令人振奋的是，采用PDINN:C₆₀-OH复合电子传输层的大面积组件(25 cm²)也实现了16.47%的优异效率。这项研究不仅为全空气环境制备高性能有机光伏器件提供了切实可行的技术路线，更为推动有机太阳能电池从实验室走向工业化生产扫清了关键障碍。抗氧化策略的成功应用，标志着有机光伏领域向商业化应用迈出了具有里程碑意义的一步。