低波动性融合环固体添加剂工程用于协同延长激子寿命并降低陷阱密度，以实现20.5%效率的有机太阳能电池

具有单环或融合环结构的挥发性固体添加剂（VSA）因能够提高有机太阳能电池（OSC）的能量转换效率（PCE）而备受关注。虽然高挥发性单环添加剂的工作机制已被广泛研究，但低挥发性融合环VSA对分子聚集和激子/载流子动力学的影响仍不清楚。在此，选择3,6-二溴噻吩-3,2-二噻吩（3,6TTBr）作为代表性低挥发性融合环VSA，以阐明其工作机制。通过理论与实验的结合研究发现，刚性平面的3,6TTBr分子吸附在L8-BO（受体）的末端单元上，诱导相邻分子之间的松散空间。因此，低挥发性的3,6TTBr有利于L8-BO中心末端的堆积，形成更大的片段间距，从而缓解L8-BO的过度聚集并诱导有序堆积。因此，3,6TTBr处理降低了聚集导致的猝灭，提高了L8-BO薄膜的光致发光量子产率和激子寿命。上述特性的结合，以及3,6TTBr处理的器件中降低的陷阱密度和改善的载流子传输，共同促进了20.1%的PCE。为验证研究结果的广泛适用性，探索了另一个低挥发性融合环固体1,5-二溴萘（1,5-BN）。使用1,5-BN的器件达到了令人印象深刻的20.5% PCE，验证了低挥发性融合环VSA策略提升OSC性能的有效性.