As células fotovoltaicas orgânicas (OPV) têm atraído considerável interesse de pesquisa por causa das vantagens de serem leves, flexibilidade e processamento de soluções de baixo custo. Com o desenvolvimento de materiais fotoativos orgânicos, especialmente os novos aceptores de elétrons não-fulerenos (NFAs) emergentes, As células OPV produziram eficiências de conversão de energia (PCEs) de mais de 16% nos últimos anos. Contudo, esses dispositivos eram geralmente fabricados com um método de revestimento por rotação em pequenas áreas abaixo de 0,1 cm ² em laboratórios, que não são adequados para futuras produções de alto padrão.

Para o processo de revestimento por rotação, os filmes úmidos secam rapidamente devido à alta velocidade de rotação. Contudo, quando os métodos de revestimento de grande área, como revestimento de lâmina, revestimento slot-die, e métodos de revestimento por pulverização, são usados, os filmes úmidos secam lentamente. A taxa de volatilização significativamente diminuída do solvente dá um tempo muito mais longo para o alinhamento molecular ordenado e agregação, o que pode levar à formação de um tamanho de domínio maior ou separação de fase excessiva na camada ativa. Portanto, ainda é um desafio fabricar células OPV altamente eficientes por meio de métodos de fabricação de grandes áreas.

Recentemente, a equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Jian-Hui Hou no Instituto de Química, Academia Chinesa de Ciências, otimizou finamente as cadeias alquil do BTP-4Cl (um derivado de um NFA bem conhecido, Y6) e sintetizou uma série de novos NFAs BTP-4Cl-X (X =8, 12 ou 16). Eles aplicaram os novos NFAs na fabricação de células OPV revestidas de grandes áreas e obtiveram bons resultados. O estudo intitulado "célula fotovoltaica orgânica de 17% de eficiência com processabilidade superior" foi publicado em National Science Review .

Os pesquisadores demonstraram com sucesso um PCE alto de 17% na área pequena (0,09 cm ² ) Células OPV baseadas em BTP-4Cl-12. Quando o método de revestimento de lâmina foi usado para estender a área ativa, As células OPV de 1 cm2 obtiveram um PCE excelente de 15,5%, que está entre os principais valores no campo das células OPV até agora. Ao cooperar estreitamente com o Prof. Wei Ma da Universidade Xi'an Jiaotong, eles revelaram que o BTP-4Cl-12 tinha capacidade de processamento de solução balanceada e recursos de agregação. Como resultado, o filme de revestimento de lâmina mostrou uma morfologia de separação de fase muito boa, que contribuiu para o alto transporte de transportadores e suprimiu a recombinação de carga nas células OPV. Este trabalho demonstrou que a otimização das estruturas químicas dos materiais fotoativos teve grande importância na produção em áreas maiores.