Advances in Pseudo-planar Heterojunction Organic Photovoltaic Devices

doi:10.7503/cjcu20230174

Abstract

Abstract:

Organic solar cells（OSCs） have been the top research hotspot in the field of solar cells due to their advantages such as light weight， flexibility， and ease of large area preparation. Currently， the power conversion efficiency（PCE） of single junction OSCs has exceeded 19%. In-depth study of active layer film formation kinetics and thermodynamics has significant implications for enhancing the performance of organic solar cells. Meanwhile， the development of large-area printing preparation technology is beneficial to promoting the commercialization of OSCs. This review systematically summarizes the representative results in OSCs based on pseudo-planar heterojunction（PPHJ） structures， focuses on the research progress of interface engineering modulation and preparation process optimization in organic photovoltaic devices， and provides an outlook on the future development of high-performance large-area OSCs.

Key words: Organic solar cell, Pseudo-planar heterojunction, Vertical phase separation, Green printing

CLC Number:

O631

TrendMD:

WEN Min, LI Haojie, LI Junliang, LIU Siqi, HU Xiaotian, CHEN Yiwang. Advances in Pseudo-planar Heterojunction Organic Photovoltaic Devices[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2023, 44(7): 20230174.

Figures/Tables 8

References 63

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Year	Material	Solvent	Fabrication method	V_OC/V	J_SC/（mA∙cm^-2）	FF（%）	PCE（%）	Ref.
2023	D18⁃Cl∶BTP⁃eC9/PM6∶L8⁃BO	Hot CF/CF	Spin⁃coating	0.898	27.02	80.81	19.61	［38］
2023	PM6（P⁃Cl）/BTP⁃eC9	CB/CF	Spin⁃coating	0.853	27.04	80.50	19.10	［39］
2022	Y6/D18	CF/CF	Blade⁃coating	0.850	26.79	74.69	17.10	［13］
2022	PM6/PY⁃DT	MB/MB（CB）	Spin⁃coating	0.964	23.60	72.50	16.50	［40］
2022	PM6/Y6∶TF1	CB/CF（CN）	Spin⁃coating	0.870	25.89	75.08	16.91	［19］
2022	PM6/Y6	CB/CF（CN）	NIL⁃SD	0.857	26.50	76.40	17.36	［17］
2022	PM6/ICBA∶Y6	CF/CF（CN）	Blade⁃coating	0.860	22.75	74.67	14.62	［41］
2021	PM6/F8IC∶IT⁃4F	CF/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.789	25.00	72.10	14.20	［28］
2021	PM6/F8IC∶Y6	CF/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.768	25.90	71.50	14.20	［28］
2021	PM6/BTP⁃eC9	o⁃XY/o⁃XY（DIO）	Spin⁃coating	0.840	26.65	78.10	17.48	［42］
2021	PM6/BTP⁃eC9	o⁃XY/o⁃XY（DIO）	Blade⁃coating	0.836	26.26	76.40	16.77	［42］
2021	PM6/BO⁃4Cl∶BTP⁃S2	CF/CF	Spin⁃coating	0.861	27.14	78.04	18.16	［25］
2021	D18/BTIC⁃BO⁃4Cl	CF/TL（DIO）	Spin⁃coating	0.860	26.32	77.66	17.60	［43］
2021	PNTB6⁃Cl/N3	CB/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.86	26.58	77.30	17.59	［44］
2021	PBDB⁃T/PYT	CF/CF（CN）	Spin⁃coating	0.891	23.13	73.98	15.17	［24］
2021	PM6/Y6	CF（DDO）/CF（CN）	Spin⁃coating	0.850	25.51	77.45	16.93	［22］
2021	PM6/IT⁃4F	CB/CB（DIO）	Spin⁃coating	0.860	20.98	75.90	13.70	［21］
2021	PBDB⁃T⁃2F/ITIC⁃Th1	CB（ODT）/DCM	Spin⁃coating	0.940	16.90	69.00	11.00	［45］
2020	PM6/Y6⁃BO	CF/CF（CN）	Spin⁃coating	0.85	26.20	77.50	17.20	［46］
2020	PT2/Y6	CB/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.830	26.70	74.40	16.50	［23］
2020	PM6/Y6	CF/CF	Blade⁃coating	0.834	25.90	75.68	16.35	［37］
2020	PM6/Y6∶ICBA	CB/THF（CB）	Blade⁃coating	0.880	21.25	76.55	14.25	［27］
2020	FOIC∶N2200/PTB7⁃Th	CB/CB	Blade⁃coating	0.720	24.17	68.60	12.27	［14］
2020	PffBT4T⁃2OD/IEICO⁃4F∶FBR	o⁃XY	Spin⁃coating	0.74	22.40	68.30	11.30	［47］
2020	PTB7⁃Th/IEICO⁃4F	o⁃XY/o⁃XY（n⁃butanol）	Spin⁃coating	0.660	20.00	62.60	8.30	［48］

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2023	D18⁃Cl∶BTP⁃eC9/PM6∶L8⁃BO	Hot CF/CF	Spin⁃coating	0.898	27.02	80.81	19.61	［38］
2023	PM6（P⁃Cl）/BTP⁃eC9	CB/CF	Spin⁃coating	0.853	27.04	80.50	19.10	［39］
2022	Y6/D18	CF/CF	Blade⁃coating	0.850	26.79	74.69	17.10	［13］
2022	PM6/PY⁃DT	MB/MB（CB）	Spin⁃coating	0.964	23.60	72.50	16.50	［40］
2022	PM6/Y6∶TF1	CB/CF（CN）	Spin⁃coating	0.870	25.89	75.08	16.91	［19］
2022	PM6/Y6	CB/CF（CN）	NIL⁃SD	0.857	26.50	76.40	17.36	［17］
2022	PM6/ICBA∶Y6	CF/CF（CN）	Blade⁃coating	0.860	22.75	74.67	14.62	［41］
2021	PM6/F8IC∶IT⁃4F	CF/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.789	25.00	72.10	14.20	［28］
2021	PM6/F8IC∶Y6	CF/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.768	25.90	71.50	14.20	［28］
2021	PM6/BTP⁃eC9	o⁃XY/o⁃XY（DIO）	Spin⁃coating	0.840	26.65	78.10	17.48	［42］
2021	PM6/BTP⁃eC9	o⁃XY/o⁃XY（DIO）	Blade⁃coating	0.836	26.26	76.40	16.77	［42］
2021	PM6/BO⁃4Cl∶BTP⁃S2	CF/CF	Spin⁃coating	0.861	27.14	78.04	18.16	［25］
2021	D18/BTIC⁃BO⁃4Cl	CF/TL（DIO）	Spin⁃coating	0.860	26.32	77.66	17.60	［43］
2021	PNTB6⁃Cl/N3	CB/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.86	26.58	77.30	17.59	［44］
2021	PBDB⁃T/PYT	CF/CF（CN）	Spin⁃coating	0.891	23.13	73.98	15.17	［24］
2021	PM6/Y6	CF（DDO）/CF（CN）	Spin⁃coating	0.850	25.51	77.45	16.93	［22］
2021	PM6/IT⁃4F	CB/CB（DIO）	Spin⁃coating	0.860	20.98	75.90	13.70	［21］
2021	PBDB⁃T⁃2F/ITIC⁃Th1	CB（ODT）/DCM	Spin⁃coating	0.940	16.90	69.00	11.00	［45］
2020	PM6/Y6⁃BO	CF/CF（CN）	Spin⁃coating	0.85	26.20	77.50	17.20	［46］
2020	PT2/Y6	CB/CF（DIO）	Spin⁃coating	0.830	26.70	74.40	16.50	［23］
2020	PM6/Y6	CF/CF	Blade⁃coating	0.834	25.90	75.68	16.35	［37］
2020	PM6/Y6∶ICBA	CB/THF（CB）	Blade⁃coating	0.880	21.25	76.55	14.25	［27］
2020	FOIC∶N2200/PTB7⁃Th	CB/CB	Blade⁃coating	0.720	24.17	68.60	12.27	［14］
2020	PffBT4T⁃2OD/IEICO⁃4F∶FBR	o⁃XY	Spin⁃coating	0.74	22.40	68.30	11.30	［47］
2020	PTB7⁃Th/IEICO⁃4F	o⁃XY/o⁃XY（n⁃butanol）	Spin⁃coating	0.660	20.00	62.60	8.30	［48］

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