近日，我院刘思奇博士/陈义旺教授团队在高质量大面积薄膜印刷制备方面取得重要进展，通过加入流变调节剂FDDO，实现了对印刷过程中流变性能进行精密调控。相关工作以《Sustainable Eco-friendly Printing of High-Performance Large-Area Organic Photovoltaics via Enhanced Laplace Pressure Gradient》为题发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上。江西师范大学为第一通讯单位，我院刘思奇博士为本文第一作者，我院陈义旺教授和南昌大学胡笑添教授为本文共同通讯作者。
研究结果表明，流变调节剂FDDO能够显著改善气/液受限区的流变特性，提高其润湿性、界面曲率和溶剂蒸发速率，从而优化刮涂工艺。气/液受限区的形状变化有利于提高印刷流体两侧液/气界面处的拉普拉斯压差，增强沿印刷方向的拉普拉斯压力梯度。增强的拉普拉斯压力梯度可抵消毛细力，减少小分子向三相接触线的移动，从而抑制边缘毛细流引起的结晶速率不均匀及咖啡环效应，使得薄膜更均匀的铺展沉积成膜。同时，由于三相接触线上润湿性能和接触角的变化，垂直分力的增大有利于聚合物给体的结晶。活性层薄膜内部分子无序聚集和分布的减轻消除了活性层薄膜在面积增长过程中的形貌不均匀。最终，经FDDO优化的PM6:BTP-eC9二元体系在有效面积从0.04 cm2扩大到16.94 cm2时，仍能保持高达16.55%的高光电转换效率（PCE）和88.7%的良好PCE保持率。此外，器件的光稳定性和湿热稳定性显著提高。由于FDDO对活性层中的光伏材料具有惰性且能完全用乙醇洗脱，因此它与多种活性层溶液具有广泛的普适性。基于PM6:BTP-eC9:L8-BO三元体系模组的PCE和相应的PCE保持率分别为17.85%和87.1%。本研究提供了一种适用于有机光伏的大规模印刷制备的策略。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63530-y
[三审三校：刘思奇 胡晓玉 钟声亮]
