Organische fotovoltaïsche (OPV) cellen hebben veel onderzoeksinteresse gewekt vanwege de voordelen van lichtgewicht, flexibiliteit en goedkope oplossingsverwerking. Met de ontwikkeling van organische fotoactieve materialen, vooral de nieuw opkomende niet-fullereen-elektronenacceptoren (NFA's), OPV-cellen hebben de afgelopen jaren een stroomconversie-efficiëntie (PCE's) van meer dan 16% opgeleverd. Echter, deze apparaten werden meestal gefabriceerd met een spin-coating-methode op kleine gebieden onder 0,1 cm ² in laboratoria, die niet geschikt zijn voor toekomstige luxe producties.

Voor het spincoatingproces natte films drogen snel door de hoge spinsnelheid. Echter, wanneer coatingmethoden voor grote oppervlakken, zoals bladcoating, groef-matrijsdeklaag, en sproei-coating methoden, worden gebruikt, natte films drogen langzaam. De aanzienlijk verminderde vervluchtigingssnelheid van het oplosmiddel geeft een veel langere tijd voor geordende moleculaire uitlijning en aggregatie, wat kan leiden tot de vorming van een grotere domeingrootte of overmatige fasescheiding in de actieve laag. Daarom, het is nog steeds een uitdaging om zeer efficiënte OPV-cellen te fabriceren via fabricagemethoden voor grote oppervlakken.

Onlangs, het onderzoeksteam onder leiding van prof. Jian-Hui Hou van het Institute of Chemistry, Chinese Wetenschapsacademie, fijn geoptimaliseerde alkylketens van de BTP-4Cl (een derivaat van een bekende NFA, Y6) en synthetiseerde een reeks nieuwe NFA's BTP-4Cl-X (X =8, 12 of 16). Ze pasten de nieuwe NFA's toe bij het vervaardigen van gecoate OPV-cellen met een groot oppervlak en behaalden goede resultaten. De studie getiteld "17% efficiëntie organische fotovoltaïsche cel met superieure verwerkbaarheid" werd gepubliceerd in Nationale wetenschappelijke recensie .

Onderzoekers hebben met succes een hoge PCE van 17% aangetoond in het kleine gebied (0,09 cm ² ) OPV-cellen op basis van BTP-4Cl-12. Toen de mescoatingmethode werd gebruikt om het actieve gebied uit te breiden, 1 cm2 OPV-cellen behaalden een uitstekende PCE van 15,5%, wat tot nu toe een van de topwaarden is op het gebied van OPV-cellen. Door nauw samen te werken met Prof. Wei Ma van Xi'an Jiaotong University, ze onthulden dat BTP-4Cl-12 een evenwichtige verwerkbaarheid van de oplossing en aggregatiekenmerken had. Als resultaat, de bladcoatingfilm vertoonde een zeer goede fasescheidingsmorfologie, wat bijdroeg aan het hoge dragertransport en onderdrukte ladingsrecombinatie in de OPV-cellen. Dit werk toonde aan dat de optimalisatie van de chemische structuren van de fotoactieve materialen van groot belang was bij de productie van grotere oppervlakken.