有机光伏（OPV）器件因其轻量化、柔韧性和大面积可印刷性等固有优势而受到广泛关注，[1], [2], [3], [4]，这使它们在建筑集成光伏、便携式电子设备和可穿戴设备中具有巨大潜力。随着分子设计、形态优化和器件工程的持续进步，OPV的光电转换效率（PCE）已经超过了20%，[5], [6], [7], [8]，显示出在未来能源领域的巨大潜力。高效有机太阳能电池通常采用体异质结（BHJ）活性层形态。[9]在BHJ中，将供体和受体材料混合在一起形成具有互穿供体/受体（D/A）网络的活性层，为激子扩散和解离提供了足够的界面。供体和受体材料之间的纳米级排列和相互作用——特别是相分离行为、结晶度和界面兼容性——直接决定了电荷生成、传输和收集的动态，从而决定了OPV器件的性能。然而，BHJ有其固有的局限性，过多的D/A界面会促进有害的双分子复合和能量无序，从而降低器件性能。此外，活性层的纳米级形态（供体和受体混合在一起）难以控制。
最近，逐层（LbL）顺序沉积技术作为一种有前景的策略出现，用于制造具有优化活性层形态的高效OPV器件。[10], [11], [12]通过顺序处理供体和受体层，LbL方法能够形成具有p-i-n类似结构的活性层，这种结构不仅为激子解离提供了足够的D/A界面，还确保了更高的畴纯度，从而显著增强了电荷传输，抑制了复合，并提高了收集效率。在有机太阳能电池中追求最终性能的关键在于在活性层内构建一个定义明确的双连续纤维互穿网络，其中供体和受体相具有长程有序。[9], [13], [14], [15]这种长程分子有序确保了形成的形态同时为激子解离提供了丰富的D/A界面，并建立了连续的高导电性通道，以实现高效的空穴和电子传输。然而，在LbL架构内实现这种理想的双纤维网络是一个明显的挑战，特别是对于非富勒烯受体（NFA）层。与可以通过链缠结自组装成纤维的聚合物供体不同，非富勒烯受体分子缺乏这种链间相互作用，使得形成明确的连续纤维网络变得本质上困难。[12], [16], [17], [18]因此，受体层常常出现结晶度不足或过度聚集的问题，导致无序堆积和电荷传输不良。[19], [20], [21]因此，精确控制NFAs的结晶和纤维化是实现高性能有机太阳能电池的关键策略。已经采用了多种方法，包括分子设计[12], [15], [22]、溶剂选择[18], [23]、溶剂添加剂[17], [20], [21]或固体添加剂策略[14], [24], [25]等，来调节活性层中的双连续纤维网络的形成，显著的性能提升清楚地证明了这种结晶控制方法的有效性。
在这项研究中，使用LbL顺序沉积策略制备了PM6/L8-BO OPV器件，同时创新地将（DIM）和1-氟萘（FN）添加剂引入L8-BO层以调节受体结晶。选择DIM作为主要添加剂是因为它具有明显的分子偶极矩、紧凑的分子尺寸和适中的沸点，这些特性共同促进了与电子受体L8-BO的共轭骨架的有效偶极-偶极相互作用。这种相互作用使DIM能够在受体聚集的早期阶段精细调节局部分子堆积，同时减轻了过多的能量无序。与传统的高沸点添加剂（例如DIO）不同，DIM在薄膜形成后具有更高的挥发性，从而减少了残留添加剂并减轻了它们对电荷传输和器件稳定性的不利影响。相比之下，引入FN作为次要添加剂是由于其非极性、较高的沸点和对L8-BO的选择性溶解性。这些性质使FN能够有效减缓溶剂蒸发，延长结晶时间窗口，从而促进受体分子进一步自组装成长程的纤维状有序结构，同时保持与底层供体层的良好界面兼容性。通过引入这两种添加剂，DIM通过调节偶极相互作用增强了L8-BO的结晶度，从而改善了L8-BO分子的分子堆叠顺序。同时，FN添加剂进一步促进了分子有序，并促进了L8-BO层中长程纤维状结构的发展。DIM和FN添加剂的结合不仅优化了供体-受体界面，还调节了相分离尺度，防止了会降低效率的大相分离区域的形成。此外，该策略通过优化相分离结构抑制了载流子复合，从而增强了电荷迁移和更有效的电荷收集。这种双添加剂策略与LbL制备过程相结合，显著提高了短路电流密度（JSC）和填充因子（FF），直接贡献了19.57%的更高PCE。与过去两年报道的大多数依赖溶剂工程或单一添加剂调节形态的LbL策略相比，这里提出的双添加剂方法能够精确调节受体结晶动力学和介观尺度相分离。这种策略不仅增强了分子结晶度，还促进了活性层内的良好界面接触，形成了通常难以通过传统LbL处理实现的平衡和互穿的微观结构。这种协同的形态控制对于实现本研究中展示的优异器件性能至关重要。双添加剂策略提供了一种简单有效的方法，可以精确调节受体结晶并优化活性层形态，通过优化的电荷传输和减少载流子复合来实现高效率的OPVs。
