全聚合物太阳能电池（all-PSC）虽然具有材料稳健、机械柔韧性高、光伏效率对厚度变化敏感性低的优点，但其光伏性能仍然不尽如人意。这主要是因为聚合物供体-受体界面的形貌难以控制，受强的分子间相互作用和纠缠效应影响。基于此，北航张渊&纳米中心周惠琼&上交张明团队通过原位光学和结构分析，揭示了采用基于溶液的顺序沉积（SSD）制备的全PSC中界面形貌的演变，相关成果发表于Energy & Environmental Science期刊。研究表明，通过将类似带隙的小分子BTA3作为扩展剂掺入供体宿主中，可以产生良好的溶解/膨胀效应，从而改变共混物内的插值、聚合物供体的结晶质量和受体的渗透，最终导致优化的伪平面异质结形貌。阐明了在形态建立过程中，BTA3扩展器在促进光活性层中的长距离分子排序方面起着至关重要的作用，从而改善了载流子传输并减少了复合损失。基于PM6:BTA3/PY-IT的全PSC在小面积（0.04cm2）和大面积（1cm2）器件中产生了令人印象深刻的19.39%和 17.71%的光伏效率。在一系列代表性受体分子作为扩展器中，建立了聚合物宿主-小分子扩展器相互作用与器件效率增强之间的普遍相关性，这为进一步提高聚合物太阳能电池的效率提供了有用的指导。论文信息：W. Zhang, Y. Yue, F. Han, H. Zhang, Y. Wang, S. Yue, B. Song, G. Zhao, C. Qu, R. Yang, R. Zeng, S. Li, C. Li, J. Zhou, G. Lu, W. Shi, X. Zhang, F. Liu, M. Zhang, H. Zhou and Y. Zhang, Energy Environ. Sci., 2024, DOI: 10.1039/D4EE04585H
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