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Solvent Additives: Key Morphology‐Directing Agents for Solution‐Processed Organic Solar Cells
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2018-06-13 , DOI: 10.1002/adma.201707114 Caitlin McDowell 1 , Maged Abdelsamie 2 , Michael F Toney 2 , Guillermo C Bazan 1
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2018-06-13 , DOI: 10.1002/adma.201707114 Caitlin McDowell 1 , Maged Abdelsamie 2 , Michael F Toney 2 , Guillermo C Bazan 1
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Organic photovoltaics (OPV) have the advantage of possible fabrication by energy‐efficient and cost‐effective deposition methods, such as solution processing. Solvent additives can provide fine control of the active layer morphology of OPVs by influencing film formation during solution processing. As such, solvent additives form a versatile method of experimental control for improving organic solar cell device performance. This review provides a brief history of solution‐processed bulk heterojunction OPVs and the advent of solvent additives, putting them into context with other methods available for morphology control. It presents the current understanding of how solvent additives impact various mechanisms of phase separation, enabled by recent advances in in situ morphology characterization. Indeed, understanding solvent additives' effects on film formation has allowed them to be applied and combined effectively and synergistically to boost OPV performance. Their success as a morphology control strategy has also prompted the use of solvent additives in related organic semiconductor technologies. Finally, the role of solvent additives in the development of next‐generation OPV active layers is discussed. Despite concerns over their environmental toxicity and role in device instability, solvent additives remain relevant morphological directing agents as research interests evolve toward nonfullerene acceptors, ternary blends, and environmentally sustainable solvents.
中文翻译：
溶剂添加剂：溶液加工有机太阳能电池的关键形态导向剂
有机光伏（OPV）的优点是可以通过节能且经济的沉积方法（例如溶液处理）来制造。溶剂添加剂可以通过影响溶液加工过程中的成膜来对 OPV 活性层形态进行精细控制。因此，溶剂添加剂形成了一种用于改善有机太阳能电池器件性能的实验控制的通用方法。这篇综述简要介绍了溶液加工本体异质结 OPV 和溶剂添加剂的出现，并将它们与其他可用于形貌控制的方法结合起来。它介绍了目前对溶剂添加剂如何影响各种相分离机制的理解，这得益于原位形态表征的最新进展。事实上，了解溶剂添加剂对成膜的影响使它们能够有效地、协同地应用和组合，以提高 OPV 性能。它们作为形态控制策略的成功也促进了溶剂添加剂在相关有机半导体技术中的使用。最后，讨论了溶剂添加剂在下一代 OPV 活性层开发中的作用。尽管人们担心它们的环境毒性和在器件不稳定中的作用，但随着研究兴趣向非富勒烯受体、三元混合物和环境可持续溶剂发展，溶剂添加剂仍然是相关的形态导向剂。
更新日期：2018-06-13
中文翻译：
溶剂添加剂：溶液加工有机太阳能电池的关键形态导向剂
有机光伏（OPV）的优点是可以通过节能且经济的沉积方法（例如溶液处理）来制造。溶剂添加剂可以通过影响溶液加工过程中的成膜来对 OPV 活性层形态进行精细控制。因此，溶剂添加剂形成了一种用于改善有机太阳能电池器件性能的实验控制的通用方法。这篇综述简要介绍了溶液加工本体异质结 OPV 和溶剂添加剂的出现，并将它们与其他可用于形貌控制的方法结合起来。它介绍了目前对溶剂添加剂如何影响各种相分离机制的理解，这得益于原位形态表征的最新进展。事实上，了解溶剂添加剂对成膜的影响使它们能够有效地、协同地应用和组合，以提高 OPV 性能。它们作为形态控制策略的成功也促进了溶剂添加剂在相关有机半导体技术中的使用。最后，讨论了溶剂添加剂在下一代 OPV 活性层开发中的作用。尽管人们担心它们的环境毒性和在器件不稳定中的作用，但随着研究兴趣向非富勒烯受体、三元混合物和环境可持续溶剂发展，溶剂添加剂仍然是相关的形态导向剂。
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