Organiska solceller (OPV) har väckt stort forskningsintresse på grund av fördelarna med lättvikt, flexibilitet och billiga lösningar. Med utvecklingen av organiska fotoaktiva material, särskilt de nyutvecklade icke-fulleren elektronacceptorerna (NFA), OPV -celler har gett effektomvandlingseffektivitet (PCE) på över 16% under de senaste åren. Dock, dessa anordningar tillverkades vanligtvis med en centrifugeringsmetod vid små ytor under 0,1 cm ² i laboratorier, som inte är lämpliga för framtida exklusiva produktioner.

För centrifugeringsprocessen, våta filmer torkar snabbt på grund av den höga centrifugeringshastigheten. Dock, när beläggningsmetoder med stor yta, såsom bladbeläggning, slot-die beläggning, och sprutbeläggningsmetoder, används, våta filmer torkar långsamt. Den väsentligt minskade förångningshastigheten för lösningsmedlet ger mycket längre tid för ordnad molekylär inriktning och aggregering, vilket kan leda till bildandet av en större domänstorlek eller överdriven fasseparation i det aktiva skiktet. Därför, det är fortfarande en utmaning att tillverka högeffektiva OPV-celler via tillverkningsmetoder för stora ytor.

Nyligen, forskargruppen som leds av professor Jian-Hui Hou vid Institute of Chemistry, Kinesiska vetenskapsakademien, finoptimerade alkylkedjorna i BTP-4Cl (ett derivat av ett välkänt NFA, Y6) och syntetiserade en serie nya NFA:er BTP-4Cl-X (X =8, 12 eller 16). De applicerade de nya NFA:erna för att tillverka OPV-celler med stor yta och uppnådde goda resultat. Studien med titeln "17% effektiv organisk fotovoltaisk cell med överlägsen bearbetbarhet" publicerades i National Science Review .

Forskare visade framgångsrikt en hög PCE på 17% i det lilla området (0,09 cm ² ) OPV-celler baserade på BTP-4Cl-12. När bladbeläggningsmetoden användes för att förlänga det aktiva området, 1 cm2 OPV -celler erhöll en utmärkt PCE på 15,5%, som är bland de högsta värdena inom området OPV -celler hittills. Genom att samarbeta nära med professor Wei Ma från Xi'an Jiaotong University, de avslöjade att BTP-4Cl-12 hade balanserade lösningsförfaranden och aggregeringsfunktioner. Som ett resultat, bladbeläggningsfilmen visade en mycket bra fasseparationsmorfologi, vilket bidrog till den höga bärartransporten och undertryckt laddningsrekombination i OPV -cellerna. Detta arbete visade att optimeringen av de kemiska strukturerna för de fotoaktiva materialen hade stor betydelse vid produktion i större områden.