顺序沉积（SD）工艺是精准调控有机太阳能电池（OSCs）活性层微观形貌、提升器件光伏性能的核心技术手段，但传统顺序沉积工艺普遍存在界面侵蚀、结晶无序等问题，制约器件效率进一步提升。针对该技术瓶颈，山东大学高珂、孙延娜教授团队提出新型给体辅助热退火顺序沉积（TD‑SD）策略，通过调控顺序沉积过程中的成膜热力学与动力学行为实现活性层形貌可控优化。该方法在旋涂L8‑BO受体溶液前对D18‑Cl给体层实施预退火，预先构筑高度有序的给体底层；预退火给体层产生的热效应可加快受体沉积阶段的溶剂挥发与分子堆积，有效减轻受体溶液对下层给体薄膜的界面侵蚀，得到梯度特征优异的纵向浓度分布活性层。
优化后的相分离形貌能够促进激子解离，利于电荷定向输运并抑制载流子复合，实现载流子迁移率提升且相互匹配，同时提高薄膜介电常数。多维度表征证实，TD‑SD策略可增强分子有序堆积、加快电荷转移动力学，改善器件内部光电过程。采用该策略后，D18‑Cl/L8‑BO二元体系光电转换效率（PCE）由18.65%提升至20.35%；拓展至D18‑Cl/L8‑BO:BTP‑eC9三元体系，器件最优效率可达20.81%，第三方认证效率为20.25%，属于当前高性能有机太阳能电池体系。该研究对理解顺序沉积工艺下活性层形貌的热力学‑动力学调控具有重要参考价值，为有机太阳能电池的形貌精准调控提供了可行的实践方案。
文献信息
KineticManagementofVerticalPhaseSeparationviaThermalAnnealedDonor-AssistedSequentialDepositionEnables20.81%EfficiencyinOrganicSolarCells
ShizhaoLiu,FanFeng,WentaoZou,XuanqingCao,YuanyuanKan,HuajunXu,XunchangWang,JiananZheng,ShengnanLiu,XianshaoZou,GuangyeZhang,XichangBao,RenqiangYang,YannaSun,KeGao
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.74911
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