袁 霞

（贵州大学 大数据与信息工程学院， 贵阳 550025）

0 引 言

长期以来，有机太阳能电池都在追求一种整体的策略，能够同时提高开路电压（VOC）、短路电流（JSC） 和填 充 因子（FF）， 从而使 光 电 转 换 效率（PCE）最大化［1］。 由于活性层的形态和给／受体电子结构的限制，同时改善所有性能很难实现，从而导致性能上的权衡。 很多学者通过多组分体系（三元和四元有机太阳能电池）的研究，希望可以打破二元体系带来的光吸收限制、改善活性层的形态和能级排列，从而提高有机太阳能电池器件的效率。 与二元OSCs 相比，第三和第四组分组适当的能级可以实现相对较高的开路电压（VOC）， 且使能量损失最小［2-3］。

1986 年，邓青云等人用肽菁铜（CuPC）和四羧基苝衍生物制备第一个双层异质结，器件效率仅有1%［4］。 1995 年， Heeger 等 人 引 入 了 体 异 质 结（BHJ）概念，以克服激子扩散长度短和激子寿命有限的困难［5］。 在BHJ 结构中，给／受体混合形成双连续互穿网络，有利于激子解离。 由于BHJ 的引入，共混有机太阳能电池才得到了快速发展。 在富勒烯时代，Pavel 等人首次将P3HT：PCBM 的共混物用作OSCs 的活性层，实现了2.8%的PCE［6］。 在非富勒烯时代，随着Y6 的受体的广泛应用，通过界面修饰、形貌优化、添加剂设计和多组分材料应用等，基于PM6：Y6 器件的PCE 得到了进一步优化，其效率已经超过了18%［7-8］。

综上所述，本文主要总结了近两年来基于PM6：Y6 的二元共混、三元和四元共混有机太阳能电池的性能和应用。 以期能够为将来基于PM6：Y6的研究提供一些参考。

1 基于PM6：Y6 的二元共混有机太阳能电池

1.1 有机太阳能电池的器件结构

有机太阳能电池的器件结构如图1 所示。……