Under de senaste åren, Organiska solceller (OSC) baserade på icke-fulleren (NF)-acceptorer har visat enorma framsteg i effektomvandlingseffektivitet (PCE). Majoriteten av state-of-the-art OSCs i labbet är baserad på den så kallade bulk heterojunction (BHJ) arkitekturen som består av ett fotoaktivt skikt i blandning av en elektrondonator och acceptor. Närvaron av många mikroskopiska p-n-övergångar i BHJ möjliggör tillräckliga ytareor där laddningsseparation sker, så att fotoström och PCE ökas. Enhetsegenskaperna i BHJ-OSCs påverkas kritiskt av nanostrukturen eller morfologin hos BHJ-filmer, med interpenetrerande och kontinuerliga nätverk med domänstorlekar som är idealiskt jämförbara med excitondiffusionslängden.

I jämförelse med BHJs, Sekventiell filmavsättning för att bilda plana heterojunctions (PHJ) är attraktiv eftersom morfologin hos donator- och acceptorkomponenter kan kontrolleras mer oberoende. Den stora vertikala fasseparationen som förekommer naturligt i PHJs underlättar utvinningen av fotogenererade bärare mot de två elektroderna. Det begränsade området för donator/acceptor (D/A)-gränssnitt har allvarligt försvårat fotovoltaisk effektivitet i PHJ-OSC. Med stränga ortogonala lösningsmedel eller termisk avsättning (av det andra lagret) av donator- och acceptorfilmerna, de resulterande enheterna underpresterar ofta de med BHJ -strukturer, på grund av dålig excitondissociation. Av denna anledning, interdiffusionerna av acceptorer till donatorfasen har applicerats med lösningsmedelsteknik för att öka D/A-gränsytan, vilket resulterar i ökad kortslutningsström (Jsc) i PHJ-OSC.

Väldigt nyligen, baserat på polymerdonatorn PBDBT-2F och NF-acceptor Y6, forskare föreslog en strategi för att förbättra den fotovoltaiska prestandan och den termiska stabiliteten för sekventiellt deponerade PHJ-OSC genom att sprida givarkomponenterna i den acceptordominanta fasen. Med denna metod, de uppnår en rekord-PCE på 15,4 % i de PBDBT-2F/Y6-baserade PHJ-solcellerna, nå ett av de högsta värdena som rapporterats på PHJ-OSC med sekventiell filmgjutning. Dessutom, laddningstransportbalansen i PHJ-enheterna förbättras positivt med införandet av donatorer i den Y6-dominanta fasen. Dessa modifieringar undertrycker bimolekylär rekombination och påskyndar laddningssvepningen. I morfologisk synvinkel, den gynnsamma intermolekylära π-π-satsningen i Y6 påverkas knappast vid utspädda koncentrationer av givardispersioner, som, å andra sidan, modifierar den fotofysiska processen i PHJ-solceller. Av betydelse, med den beskrivna donatordispersionen, PHJ-filmerna uppvisar förbättrad morfologisk robusthet i samband med mindre negativa effekter på laddningssvepningen i solceller under termiska förhållanden. Som ett resultat, en bättre termisk stabilitet i PHJ-enheterna med donatordispersioner har uppnåtts, med avseende på BHJ -solceller.