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有机半导体光伏器件的活性层纳米微结构对其能量转换效率具有重要影响。在全聚合物共混体系中,分子结晶行为可以诱导大尺寸相分离的发生,不利于激子扩散。由于有机半导体光伏器件通常采用溶液加工的方式制备活性层,因此溶液状态及成膜动力学对活性层的相分离结构有着决定性的影响。主要研究内容如下:1.我们利用溶液温度调控及热退火处理,通过溶液固-液相分离类型调控及受限结晶原理实现了PBDB-T/P(NDI2OD-T2)共混体系小相区尺寸、高结晶性的互穿网络结构的构筑。研究表明,当溶液温度介于80℃到120℃时,PBDB-T不发生固-液相分离,而P(NDI2OD-T2)发生固-液相分离;此时旋涂由于溶液中存在P(NDI2OD-T2)晶核可诱导其进一步结晶,因此获得P(NDI2OD-T2)形成结晶网络结构而PBDB-T填充在其间的小尺寸网络结构。在此基础上对薄膜进行热退火,促使PBDB-T在P(NDI2OD-T2)晶体网络内部受限结晶,从而形成小尺寸高结晶的互穿网络结构。通过控制溶液溶液状态及利用受限结晶可获得小尺寸、高结晶性互穿网络结构,器件性能也由5.33%提高至7.12%。2.协同调节溶液状态和成膜动力学实现PBDB-T/P(NDI2OD-T2)共混体系分子取向的优化,建立相对给受体分子取向与器件性能的关系。当我们向给/受体共混溶液中加入小分子添加剂二苯醚(DPE),P(NDI2OD-T2)分子的聚集程度逐渐减小,所得到的薄膜分子取向由face-on转变成edge-on。对于PBDB-T薄膜而言,其分子取向为edgeon,并且不随添加剂含量而改变。在PBDB-T/P(NDI2OD-T2)共混薄膜中,我们可以观测到相同的分子取向变化趋势。通过溶剂蒸气处理进一步提高共混薄膜的结晶性,器件性能进一步提高到7.46%。