米乐m6浙江大学有机半导体研究室李昌治课题组Adv Mater：选择性调节体异质结组分相态形貌实现高效有机太阳电池可溶液加工的有机光伏半导体为太阳电池器件提供了兼具轻、薄、柔和吸光带隙可调的新材料体系米乐m6手机版，从而可发展出不同于无机晶态光伏的新型光伏器件与应用。近年来米乐m6，有机太阳电池（OSCs）快速发展并实现了超过19%的光电转换效率（PCE）。OSCs通常采用电子给、受体共混的体异质结光活性层，其中，各组分的微观相形貌，例如相畴尺寸、结晶度等因素对OSC的激子扩散和电荷输运过程具有关键影响。但是，如何精准调制有机光活性层相形貌仍然是一个领域难题。

　　近日，浙江大学李昌治教授课题组提出发展了一种红外辅助热退火方法（NPA），通过近红外光选择性光热活化窄带隙小分子受体，促进其在给体聚合物网络中的分子排列与结晶聚集，实现了给受体两相形貌的优化，成功制备出PCE值为19.25%的二元OSC。相较宽带隙的给体聚合物PM6，窄带隙小分子电子受体L8-BO对近红外光有较强的吸收，因此近红外光辐照能选择性激发共混膜中受体分子的非辐射震动弛豫，与温和的底部热退火相结合，通过协同的光热活化驱动受体分子的聚集与结晶，同时不会引起聚合物的过度聚集，最终获得了优化的活性层给受体相分离形貌（图1）。

　　图1. 工作提出的红外辅助热退火（NPA）示意图和给受体的吸收光谱（来源：Adv. Mater.）

　　工作揭示，顶部近红外光辐照（NIR lamp BR125）结合底部60℃热退火，可有效优化聚合物/小分子二元光活性层的微观相形貌。相较常用的热退火工艺具有温度梯度和不均匀热场问题，NPA方法一方面可为基底和薄膜提供均匀的热场，另一方面还可通过光热作用选择性驱动窄带受体分子结晶聚集（图2a-c）。因此，经NPA方法制备得到的光活性层具有优化的活性层形貌米乐m6手机版，显著改善了相应的激子和电荷动力学过程米乐m6官网，从而有效提升OSCs的光伏性能。同时M6米乐，工作证明了NPA方法可适用于多种有机光活性层材料体系，其光电转换效率相较热退火工艺均有不同程度的提升。基于PM6:L8-BO活性层的NPA OSCs可获得0.89 V的开路电压（Voc）、26.65 mA/cm2的短路电流密度（Jsc）以及80.92%的填充因子（FF），实现了19.25%的优异PCE值，是当前报导的最佳二元OSCs之一（图2d-f）。

　　图2. NPA薄膜的光热效应与原位吸收光谱演变及对应的OSC光伏性能参数（来源：Adv. Mater.）

　　此外，NPA后处理工艺条件温和，可用于在不耐热的柔性基底上制备柔性OSCs米乐m6官网登录入口。工作进一步证明，在来自矿泉水瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜上米乐m6，通过NPA策略可制备得到顶入射柔性OSCs，其PCE相比90℃热退火制备的OSCs要高出了147 %，且具有优越的机械弯折稳定性（图3）。

　　综上，本工作提出发展了一种红外辅助热退火方法，可在温和的工艺条件下制备出高性能OSCs。工作揭示，近红外光辐照结合温和热退火M6米乐，能选择性驱动窄带受体分子在聚合物网络中的聚集与结晶，同时不会引起聚合物过度聚集，最终获得优化的活性层相形貌，从而有效提升器件光伏性能。

　　浙江大学高分子科学与工程学系博士生何欣雨为该文章的第一作者，通讯作者为刘志玺博士和李昌治教授，工作开展过程得到了陈红征教授的指导和帮助。上述研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目资助。

　　李昌治博士为浙江大学求是特聘教授、博士生导师、国家杰青基金获得者，长期从事有机半导体材料化学和光电转换清洁能源方面的基础研究和应用开发。至今发表170余篇SCI论文，篇均影响因子大于10，连续入选科睿唯安发布的全球高被引科学家（2019-2022）。带领团队连续突破了有机光伏小组件的认证效率世界纪录，先后四次被被誉为太阳电池之父的马丁·格林教授收录发布于《太阳能电池效率表》（第59-62版），制备了认证效率为26.09 %的平面反型钙钛矿单结电池，作为负责人承担国家科技部重点研发计划政府间重点专项（高效钙钛矿薄膜太阳电池快速大面积产业化关键技术）取得成果。