首页[火星注册]平台招商注册站导语：研究人员通过使用PM6:BTP-4F作为二元主体混合物，加入客体BTP-2F来调节受体组成和D-A相容性，以此研究伪二元OSCs中的形态与电压损失关联性。西交大马伟&东华唐正团队AEM:调节三元有机太阳能电池受体成分，降低非辐射电压损失

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　　为了迅速提高有机太阳能电池（OSCs）性能，应该进一步降低电压损耗，尤其是减少由于给受体（D-A）界面上的非辐射（NR）电荷复合而产生的电压损失。NR电压损耗本质上由器件的外部电致发光量子效率决定，同时，D-A界面决定了电子和空穴重新结合的动力学，因此，本体异质结（BHJ）形貌将对电致发光效率和电压损耗起作用。阐明形态与电压损失关系的主要瓶颈之一是避免多维形态变化。例如，在评估界面取向对辐射复合和电荷产生的影响时，分子取向和结晶度的同时变化可能会干扰预期的分析。此外，由于不同的材料对比，不同有机共混物的畴纯度比较仍然很复杂。

　　具有D-A1-A2型的三元BHJ由结构相似的分子组成，因而可以避免上述问题。只要最小化客体受体（A2）和主体受体（A1）之间的结构差异，就很容易获得合金化受体结构域，相分离驱动力的主要区别在于给体和受体之间的不混溶性。因此，这种伪二元体系能够排除其它干扰，例如，亚相分离和材料对比度差，因而可以用来研究形态与电压损耗的关系。考虑到这种伪二元共混物中的本体形态本质上由D-A相容性决定，调整三元共混物的化学计量比可以有效调节相分离，并且探索本体形态与电压损失之间的关系。

　　有鉴于此，近日，西安交通大学马伟教授、周科副教授，东华大学唐正研究员团队展开合作，通过使用PM6:BTP-4F作为二元主体混合物，加入客体BTP-2F来调节受体组成和D-A相容性，以此研究伪二元OSCs中的形态与电压损失关联性。首先，研究人员利用BTP-2F和BTP-4F的本体和表面特性来获得其混溶性质。随后，通过增加BTP-2F的化学计量比，从而调节原始二元共混物中的受体组成和相分离。结果显示，随着BTP-2F量的增加，共混物结构域纯度的增加和受体结晶度略微降低，这排除了多维形态变化，并为电压损耗研究提供了可靠的平台。

　　研究结果显示，三元器件的开路电压（VOC）得以增加，在BTP-2F含量为0.3的情况下，最高PCE达到17.28%。另一方面，三元器件的光学特性表明，局域激子态和电荷传输态的能量相似，其中电压损耗在很大程度上受器件的电致发光量子效率的影响，研究人员认为这是由于激发和电荷传输发射的改善，与三元共混物中畴纯度的增加有关。这些结果表明，电压损耗与畴纯度有关，调制活性层组成可以有效修改光伏参数，以获得更好的OSCs性能。