在前期的研究事情中，凯发k8一触即发科学中央魏志祥研究yuan和张建齐研究yuan等发现，在大面积有机光伏器件的制备历程中，细小的分子结构转变会导致强烈的成膜历程转变。在含卤溶剂氯仿中能够取得相似光电转化效率（~18%）的两个非富勒烯受体Qx-1和Qx-2，在邻二甲苯中却有重大的反差（13.7 % 与0.65%），而两个分子在成膜的结晶时间上存在显著的差异（Adv. Mater.35, 10, 2209030）。
为了探讨分子结构在大面积有机光伏器件制备的成膜动力学中的影响，研究团队选择了三个烷基链存在细微区此外Y系列同系物分子（Y6, N3, L8-BO）与PM6共混，接纳狭缝涂布法制备大面积有机光伏器件。gai事情接纳原位吸收光谱、原子力显微镜以及掠入射广角X射线散射，并团结分子动力学模拟的效果剖析成膜动力学机制。原位光谱表征批注三种结构相似的受体分子在成膜时吸收光谱演化趋势存在显著差异，泛起出“生长”和“移动”的二元模式（图1）。后续的多尺度结构剖析批注，三种差异的分子泛起出差异的群集形态特征，且分子群集模式存在显着区别。从分子动力学中提取出的星型三聚体及其进一步组装形成的聚整体，其特征能够同时体现“生长”模式的吸收光谱演化以及切合掠入射广角X射线散射效果。基于以上实验和模拟效果，提出了群集控制的大面积有机光伏器件制备成膜动力学（图2）。gai动力学模子指出：分子烷基链与主骨架相互竞争导致分子群集类型的转变，进而逐层级地决议了有机光伏器件的活性层形貌及器件性能。群集态的漫衍由分子结构本征决议，但也能通过浓度、溶液温度和给体-受体分子的相互作用举行调制，为有机光伏质料的分子设计及加工工艺调整提供了主要参考。
相关研究效果以Concretized structural evolution supported assembly-controlled film-forming kinetics in slot-die coated organic photovoltaics为题，揭晓在Nature Communications（Nat. Commun. 2023, 14, 6312.）上。凯发k8一触即发科学中央博士生张浩、田晨阳为文章的配合第一作者，凯发k8一触即发科学中央张建齐研究yuan和魏志祥研究yuan为文章通讯作者。gai效果获得了国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导专项项目的支持。
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图 1 原位光谱表征效果。a-c)原位光谱瀑布图。d-f)光谱叠图。g-i)生长-移动模子拟合光谱演化效果。
图 2 群集控制的大面积有机光伏器件制备的成膜动力学图解。
