Dual‐Channel Förster Resonance Energy Transfer Boosting Exciton Utilization Efficiency for High‐Performance Layer‐by‐Layer Processed All‐Small‐Molecule Organic Solar Cells

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作者
Shixin Liu,Yanna Sun,Meiyuan Zu,Xunchang Wang,Wenqing Zhang,Chuanlin Gao,Yuanyuan Kan,Hua Xie,Xianshao Zou,Guangye Zhang,Renqiang Yang,Xiaotao Hao,Ke Gao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (38): e2508760-e2508760 被引量:12
标识
DOI:10.1002/adma.202508760
摘要

All-small-molecule organic solar cells (ASM-OSCs) hold great potential for commercialization owing to their well-defined molecular structures and minimal batch-to-batch variations. Nevertheless, the inherent challenges in precise control of blend morphology of the active layer restrict exciton utilization efficiency, resulting in the restricted power conversion efficiencies (PCEs) in ASM-OSC compared with polymer-based OSCs. Herein, small molecule donor Por-BR is incorporated into the acceptor layer of the DAPor-DPP/6TIC system utilizing a layer-by-layer (LbL) deposition strategy to construct high-performance ASM-OSCs. The LbL deposition strategy facilitates the formation of a more pronounced vertical phase distribution in the active layer. Besides, dual-channel FRET from Por-BR to both DAPor-DPP and 6TIC occurs in the active layer. Benefiting from the combined advantages of the LbL deposition strategy and dual-channel FRET, a broader spatial distribution of exciton generation sites is achieved, accompanied by significantly improved exciton utilization efficiency, enhanced carrier mobility, and reduced charge recombination. The optimal device delivers a remarkable PCE of 17.76%, representing one of the highest PCE values reported so far in ASM-OSCs. This work offers an effective strategy for device performance enhancement, which in turn facilitates the industrialization of OSCs.
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