Erreichung einer Effizienz von 20% in organischen Solarzellen durch konformational fixierte feste Additive

Zusammenfassung Volatile feste Additive (VSAs) haben sich als eine der effektivsten Strategien zur Optimierung der Morphologie der aktiven Schicht von organischen Solarzellen (OSCs) herausgestellt. In dieser Studie wurden zwei VSAs, HBT‐1 und HBT‐2, entworfen und synthetisiert, um den Einfluss der Konformation der VSAs auf die photovoltaischen Leistungen zu untersuchen. Im Vergleich zu HBT‐1 integriert HBT‐2 interne nichtkovalente konformational fixierte Schlösser (NoCLs), was zu einer reduzierten konformationalen Unordnung, einer verbesserten molekularen Planarität und einer erhöhten Kristallinität führt. Diese Merkmale beeinflussen signifikant die intermolekulare Packung sowohl der Donor- als auch der Akzeptormaterialien in der aktiven Schicht, was den Ladungstransport erleichtern und die Ladungsrekombination reduzieren kann. Folglich erreichten die D18:L8‐BO:PY‐C11 OSCs, die das HBT‐2-Additiv verwendeten, eine beeindruckende Effizienz von 20,01%, die deutlich höher ist als bei Geräten, die ohne Additive (17,83%) und solche, die mit HBT‐1 (18,76%) verarbeitet wurden. Darüber hinaus zeigte HBT‐2 eine ausgezeichnete Kompatibilität über mehrere Systeme hinweg. Diese Arbeit unterstreicht die NoCL-Strategie als einen einfachen und effektiven Ansatz zur Gestaltung von VSAs für leistungsstarke OSCs.