AM: 将聚合物给体的聚集能力与成膜动力学联系起来，可以提高有机太阳能电池的效率和加工性

薄膜形成动力学对有机太阳能电池的分子可加工性和功率转换效率（PCE）有重大影响。本文报告了D18─N-p和D18─N-m两种三元无规共聚聚合物，它们分别通过在对位和间位引入三氟甲基取代的吡啶单元来调节D18的聚集能力。吡啶单元的引入大大降低了材料的聚集能力，并调整了与受体L8-BO的相互作用，从而在很大程度上改变了成膜动力学，提前了相分离，延长了成膜时间，扩大了共混膜中的纤维尺寸，改善了载流子的产生和传输。因此，具有中等聚集能力的D18─N-p与L8-BO的PCE高达18.82%，通过界面工程进一步提高到19.45%。尽管小面积器件性能稍差，但D18─N-m的溶解性得到了改善，这启发了我们仔细调整间三氟甲基吡啶的比例，从而获得在非卤化溶剂邻二甲苯中具有良好溶解性的聚合物供体D18─N-m-10。基于D18─N-m-10:L8-BO共混物，在用狭缝式涂布工艺制造的1 cm2器件和43 cm2模块中实现了13.07%和12.43%的高PCE。这项研究强调了通过调节聚合物供体的聚集能力来优化器件制造过程中的成膜动力学，从而实现高效器件。

图文简介

a )聚合物给体D18、D18─N-m、D18─N-p和受体L8-BO的化学结构和b) 归一化薄膜吸收光谱。c )三种聚合物给体在氯仿溶液中不同温度下的I0–0/I0–1值和λmax。d )所涉及材料的能级。

a )三元相图，b ) UV-vis吸收等高线图的时间演化，c )三个二元体系的受体吸收主峰的时间演化。

a ) J-V曲线，b ) EQE曲线，c ) PCE分布直方图，d )三种聚合物基器件的空穴和电子迁移率直方图。共混膜的瞬态动力学曲线在e ) 875 nm和f ) 590 nm附近探测。

a ) 2D-GIWAXS图像，b ) AFM高度图像，c ) AFM相位图像，d )面外和面内GIWAXS轮廓，e )三种共混膜的膜形态参数。

a ) OSCs中能量损失的图解。b )不同注入电流密度下器件的EQEEL。c )辐射和非辐射复合损失的图解。d )三个系统的Urbach能量。e )空穴零场迁移率与温度倒数的平方。f )器件中能量无序的图解。g ) D18─N-m-10与D18在邻二甲苯中溶解度的图解。h )基于D18─N-m-10：L8-BO的狭缝式涂布方法加工的1 cm2柔性器件的J - V曲线，插图是器件的照片。i ) 1 cm2柔性器件的EQE曲线。

论文信息

通讯作者：Zhixiang Wei, Kun Lu