无卤溶剂加工对有机太阳能电池（OSCs）的工业化生产与环境可持续性至关重要。然而，此类溶剂通常因分子过度聚集和不利的相分离而导致效率不理想。
为解决这一问题，北京航空航天大学孔静宜、宋佳利和孙艳明等人提出了一种创新的反溶剂策略，通过定时引入正交溶剂加速光伏材料沉淀，降低溶剂溶解度并增强挥发，从而避免长时间聚集。由此优化的相分离和纤维状形貌促进了激子解离和电荷利用，使基于PM6:D18:L8BO-X的OSCs实现了20.51%的显著效率（认证效率20.12%），显著高于传统邻二甲苯加工的器件。该抗溶剂策略还具有广泛的普适性，在多种光伏材料和溶剂体系中均实现了效率提升。此外，将反溶剂策略扩展至甲醇浸泡法用于大面积制备，获得了17.23%的组件效率纪录，是目前活性面积超过10.0 cm²的OSC组件中性能最优的之一。
本工作不仅为高效、环保的OSC制备提供了实用方案，也为其工业化应用开辟了新可能。
文章亮点：
- 创新反溶剂策略突破效率瓶颈：通过甲醇作为环保抗溶剂，精准调控材料沉淀过程，将分子聚集时间从3.4秒缩短至0.5秒，实现优化的相分离形貌，器件效率提升至20.51%，创无卤溶剂OSCs新纪录。
- 普适性强且兼容大面积制备：策略在多种材料体系（PM6:BTP-eC9、PM6:L8-BO等）和溶剂中均有效，并成功拓展至甲醇浸泡法，实现17.23%的大面积组件效率，推动产业化进程。
- 多维形貌与动力学优化：通过原位光谱、GISAXS、GIWAXS等手段证实反溶剂处理细化纤维网络、增强分子堆叠、优化纵向相分布，显著提升激子解离与电荷传输效率。
X. Duan, J. Zhang, J. Kong, et al. “ Over 20.5% Efficiency of Halogen-Free Solvent-Processed Organic Solar Cells Achieved by Anti-Solvent Strategy.” Adv. Mater. (2025): e14076.
https://doi.org/10.1002/adma.202514076
