抑制聚合物给体中自由基的产生提升有机太阳能电池的光稳定性

主要内容

随着单结有机太阳能电池（OSC）的光电转换效率（PCE）不断攀升至20%以上，其规模化生产的潜力日益凸显，并成为研究界竞相追逐的热点。然而，在追求高效率的同时，如何确保OSC器件的高稳定性，成为推动其工业化进程的关键所在。

山东大学物理学院的 杜晓燕教授及其科研团队，在这一领域进行了深入探索。他们专注于采用非卤化溶剂在空气中通过刀片涂覆技术制备的有机太阳能电池（OSC），并在一个较广泛的厚度范围内，对其稳定性进行了全面的研究。研究结果显示，在光热应力条件下，短路电流密度的损失程度与加工条件密切相关。具体而言，当单位厚度内结晶相比例较低时，器件更易产生陷阱态，导致电荷收集效率显著下降。通过老化过程中的光化学、光物理和形态学表征，研究团队进一步发现，活性层中无定形结构比例较高的区域，PM6分子内自由基的生成速率明显加快，成为导致OSC器件性能衰退的主要原因。

因此，提高活性层薄膜的结晶度，以有效抑制聚合物基体中的自由基生成，成为提升OSC器件光热稳定性的重要途径。这一发现不仅为OSC技术的进一步发展提供了有力支撑，也为推动其工业化应用奠定了坚实基础。通过持续的研究和优化我们有理由相信，OSC技术将在未来能源领域发挥更加重要的作用。

文献信息

Enhance Photo-Stability of Up-Scalable Organic Solar Cells: Suppressing Radical Generation in Polymer Donors

Mengfei Xiao, Chen Wang, Yujie Xu, Wenqing Zhang, Zhen Fu, Jiawei Qiao, Hao Wang, Xinxin Xia, Maojie Zhang, Wei Qin, Xiaotao Hao, Xiaoyan Du

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412746