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基于低成本聚合物给体和小分子受体的绿色溶剂加工有机太阳能电池

DOI：10.1039/D0TC01313G 期刊：Journal of Materials Chemistry C 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 低成本光伏材料与绿色溶剂加工是有机太阳能电池（OSC）商业化应用的重要课题。本研究以低成本共轭聚合物PTQ10为给体、小分子n型有机半导体HO-IDIC-2F为受体，采用非卤代四氢呋喃（THF）作为加工溶剂制备了高性能OSC器件。旋涂成膜器件的功率转换效率（PCE）达12.20%，与氯仿（CF）加工器件（12.43%）相当。通过100°C热处理8小时测试活性层热稳定性，结果表明活性层形貌保持不变且器件PCE仍达12.13%，证实PTQ10:HO-IDIC-2F共混膜具有良好的热稳定性。众所周知，大规模制备OSC时逐层（LL）法通常比传统D-A共混溶液加工法更具优势。为验证THF溶剂在LL法中的适用性，我们采用THF作为给受体统一溶剂制备刮涂LL器件，PCE最高可达11.85%。基于绿色溶剂的刮涂OSC器件取得惊人高性能，表明PTQ10是未来LL技术中绿色溶剂加工的潜力给体材料。
作者： He Huang，Xiaojun Li，Chenkai Sun，Indunil Angunawela，Beibei Qiu，Jiaqi Du，Shucheng Qin，Lei Meng，Zhanjun Zhang，Harald Ade，Yongfang Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

基于低成本聚合物给体PTQ10和小分子受体HO-IDIC-2F，采用绿色溶剂四氢呋喃（THF）加工的有机太阳能电池（OSCs）的性能与热稳定性研究。

研究成果

使用四氢呋喃处理的PTQ10:HO-IDIC-2F共混薄膜展现出优异的光伏性能和热稳定性，使其成为具有商业化前景的候选材料。以四氢呋喃为单一溶剂的逐层制备法也显示出高效性，表明其具备大规模生产的潜力。

研究不足

该研究聚焦于有机太阳能电池的热稳定性和绿色溶剂加工，但未涉及水分、氧气和光照等其他稳定性因素。逐层法与绿色溶剂的规?；τ萌孕杞徊教骄俊?/p>

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