近年來,非富勒烯有機(jī)太陽能電池得到了快速發(fā)展,基于非富勒烯作為受體的電池效率取得了很大的進(jìn)步。盡管如此,這些成績(jī)都是在實(shí)驗(yàn)室基于小面積旋涂成膜(spin-coating)而獲得的。為了今后能廣泛應(yīng)用有機(jī)太陽能電池,發(fā)展大面積加工技術(shù)極為迫切。狹縫擠出成膜是一種可結(jié)合卷對(duì)卷的連續(xù)大面積加工技術(shù),是未來大面積加工有機(jī)太陽能電池的成膜技術(shù)。而刮涂成膜(blade-coating)是狹縫擠出成膜的一種原型工具,具有類似的特征。事實(shí)上,有機(jī)太陽能電池的活性層形貌對(duì)光電轉(zhuǎn)化過程非常重要。相對(duì)于旋涂加工,刮涂法將對(duì)分子鏈?zhǔn)┘痈鼜?qiáng)的剪切力,改變分子排列及聚集狀態(tài)。然而,在有機(jī)太陽能電池中利用強(qiáng)剪切力來優(yōu)化強(qiáng)結(jié)晶性的活性層形貌相關(guān)研究還沒有報(bào)道。此外,在優(yōu)化形貌過程中常用到的高沸點(diǎn)添加劑難以去除,這影響器件的穩(wěn)定性,因此在器件的制備過程中要盡量減少高沸點(diǎn)添加劑的使用。
該研究成果近期在國(guó)際材料領(lǐng)域期刊Advanced Materials(IF 19.791)上發(fā)表,題目為“Blade-cast Non-Fullerene Organic Solar Cells in Air with Excellent Morphology, Efficiency and Stability”。西安交通大學(xué)為該論文的第一作者和唯一通訊作者單位,馬偉教授為通訊作者,第一作者為其博士研究生張霖。
該研究得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院高分子物理與化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究基金支持和美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提供的機(jī)時(shí)支持。