In de laatste paar jaar, organische zonnecellen (OSC's) op basis van niet-fullereen (NF) acceptoren hebben een enorme vooruitgang laten zien op het gebied van stroomconversie-efficiëntie (PCE). De meeste state-of-the-art OSC's in het laboratorium zijn gebaseerd op de zogenaamde bulk heterojunction (BHJ) architectuur die bestaat uit een fotoactieve laag in een mengsel van een elektronendonor en -acceptor. De aanwezigheid van talrijke microscopische pn-overgangen in BHJ's maakt voldoende oppervlakten mogelijk waar ladingsscheiding optreedt, zodat de fotostroom en PCE worden verhoogd. De apparaatkenmerken in BHJ-OSC's worden kritisch beïnvloed door de nanostructuur of morfologie van BHJ-films, met interpenetrerende en continue netwerken met domeingroottes die idealiter vergelijkbaar zijn met de exciton-diffusielengte.

In vergelijking met BHJ's, sequentiële filmafzetting om planaire heterojuncties (PHJ) te vormen is aantrekkelijk omdat de morfologie van donor- en acceptorcomponenten onafhankelijker kan worden gecontroleerd. De grote verticale fasescheiding die van nature in PHJ's voorkomt, vergemakkelijkt de extractie van fotogegenereerde dragers naar de twee elektroden. Het beperkte gebied van donor/acceptor (D/A)-interfaces heeft de fotovoltaïsche efficiëntie in PHJ-OSC's kritisch belemmerd. Met strikte orthogonale verwerkingsoplosmiddelen of thermische afzetting (van de tweede laag) van de donor- en acceptorfilms, de resulterende apparaten presteren vaak slechter dan die met BHJ-structuren, vanwege een slechte excitondissociatie. Om deze reden, de interdiffusies van acceptoren in de donorfase zijn toegepast met solventtechnologie om het D/A-interfacegebied te vergroten, resulterend in verhoogde kortsluitstroom (Jsc) in PHJ-OSC's.

Zeer onlangs, gebaseerd op de polymere donor PBDBT-2F en NF-acceptor Y6, onderzoekers stelden een strategie voor om de fotovoltaïsche prestaties en thermische stabiliteit voor sequentieel gedeponeerde PHJ-OSC's te verbeteren door de donorcomponenten in de acceptordominante fase te dispergeren. Door deze methode, ze behalen een record PCE van 15,4% in de op PBDBT-2F/Y6 gebaseerde PHJ-zonnecellen, het bereiken van een van de hoogste waarden gerapporteerd op PHJ-OSC's met sequentiële filmcasting. Bovendien, de ladingstransportbalans in de PHJ-apparaten wordt gunstig verbeterd door de opname van donoren in de Y6-dominante fase. Deze modificaties onderdrukken bimoleculaire recombinatie en versnellen de ladingszwaai. In een morfologisch standpunt, de gunstige intermoleculaire π-π staking in Y6 wordt nauwelijks beïnvloed bij verdunde concentraties van donordispersies, die, anderzijds, modificeert het fotofysische proces in PHJ-zonnecellen. Van belang, met de beschreven donordispersie, de PHJ-films vertonen een verbeterde robuustheid van de morfologie in combinatie met kleinere negatieve effecten op de ladingsvegen in zonnecellen onder thermische omstandigheden. Als resultaat, een betere thermische stabiliteit in de PHJ-apparaten met donordispersies is bereikt, ten opzichte van die van BHJ-zonnecellen.