导语：研究人员利用邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）作为溶剂添加剂，用于基于PTB7-Th:P(NDI2OD-2T)这一具有代表性的全聚合物OPV中，并系统地研究了该体系的结晶行为。
1.前言
基于聚合物半导体的有机光伏（OPV）具有柔性、轻质、低成本等众多优势，对于全聚合物OPV，目前光电转换效率（PCE）已经超过了15%。这类OPV在分子设计中具有多功能性，可以调节光吸收和能量水平方面，并且具有更好的机械性能、形态稳定性和环境加工性。因此，全聚合物OPV是一种应用于柔性器件和构建集成光伏的有前景的技术，其优点是可以使用大面积印刷技术（如卷对卷加工）制造。
对于全聚合物OPV，由于强烈趋势的结晶性，聚合物受体通常不太容易与聚合物给体形成共混和畴尺寸，这将导致形态控制困难和相分离尺寸远大于激子扩散长度（10-20 nm），最终使得低效的激子分裂和较差的性能。因此，在全聚合物OPV中，形态控制是一个关键性挑战，特别是在开发工艺以实现足够小的纳米相分离方面。
图1:相关分子结构与示意图
2.简介
基于上述的因素，近日，美国科罗拉多大学Michael F. Toney教授研究团队开发了一种简单有效的溶剂添加剂方法，并用于基于PTB7-Th:P(NDI2OD-2T)这一具有代表性的全聚合物OPV中，从而研究这一体系的聚合物结晶行为。研究人员探讨了两种添加剂：邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）对于控制涂层全聚合物OPV体系中的结晶行为同时抑制不利的相分离。
图2:相关器件的光伏性能测试
研究结果显示，在使用DEP作为溶剂添加剂时，所制备的刀片涂层器件性能提高了两倍以上，从2.09%提高到4.50%。因此，使用DEP或DOP添加剂可有效缓解从旋涂到刀片涂层制造过程中经常观察到的性能损失，开发控制聚合物结晶和相分离的方法对于将高性能全OPV转化为可扩展的卷对卷兼容制造技术（如刀片涂层）至关重要。邻苯二甲酸盐添加剂具有很大的结构多样性，可以通过系统地改变添加剂的分子结构来调整聚合物-添加剂的相互作用。因此，这一简单而有效的概念有望在其它全聚合物体系中得到应用。
图3:结晶性分析
3.总结
综上，这项工作通过利用新型邻苯二甲酸盐添加剂来控制全聚合物OPV体系的结晶度与相分离，为开发更高性能的器件提供新的机遇。相关研究成果现已发表在《Chemistry of Materials》上，题为“Controlling Polymer Morphology in Blade-Coated All-Polymer Solar Cells”。
本文关键词：有机光伏，全聚合物有机光伏，结晶行为，相分离，PTB7-Th，P(NDI2OD-2T)。
4.材料
PTB7-Th：1469791-66-9
P(NDI2OD-2T)：1773524-46-1
