活性层形貌的有效调控优化是制备高效率有机太阳能电池器件的关键。目前广泛使用的液体添加剂调控方法，其有效性的前提是给、受体材料在添加剂溶剂中的溶解性差异。但与富勒烯衍生物受体材料不同，由于非富勒烯受体材料的π共轭结构与给体材料类似，它们两者在各类添加剂的溶解性差异较小，限制了液体添加剂优化活性层形貌的效果。

  最近，苏州大学李永舫院士团队的崔超华教授等发展了一种固-液体添加剂协同作用的形貌调控方法，极大地弥补了液体添加剂在调控非富勒烯受体类共混膜形貌上的不足，实现了器件光伏性能的进一步提升。他们采用强结晶性的并三噻吩（DTT）作为固体添加剂，通过DTT强的结晶性抑制受体材料的过自聚集，使共混膜在DTT热退火挥发后，形成良好的纳米尺寸相分离结构。该形貌调控方法解决了Y6分子在高沸点溶剂中过自聚集导致的器件性能差的问题：分别使用氯苯、甲苯和邻二甲苯制备的PM6:Y6器件都获得了超过15%的能量转换效率（PCE）。并且，该形貌调控方法在多种材料体系共混膜中都具有良好的适用性，获得了优于CN添加剂处理的相分离形貌，大幅度地提升了器件的光伏性能。尤其值得注意的是，PTQ10:m-BTP-PhC6:PC₇₁BM三元共混膜经DTT和CN双添加剂优化后，器件的填充因子高达0.806，PCE超过了18.8%。

  该研究结果近日以“Volatilizable Solid Additive-Assisted Treatment Enables Organic Solar Cells with Efficiency over 18.8% and Fill Factor Exceeding 80%”为题发表于Advanced Materials(2021, DOI: 10.1002/adma.202105301)。论文的第一作者为苏州大学硕士研究生鲍苏楠，通讯作者为苏州大学崔超华教授和国家纳米中心魏志祥研究员团队的张建齐研究员。该研究工作得到了国家自然科学基金和江苏省自然学科基金等项目的支持。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105301