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

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。