有機太陽能電池（OSC）在柔性/可穿戴電子產品、室內光伏等領域顯示出巨大的應用潛力，單結OSC的效率已超過19%，使OSC的商業化前景更加光明。大面積印刷制造是OSC商業化的關鍵途徑，而大面積印刷制造迫切需要溶液加工的厚度不敏感陰極界面層（CIL）。陰極界面材料（CIM）的高電子遷移率對于實現厚度不敏感CIL至關重要。N型自摻特性可賦予有機CIM高電子遷移率。不同類型的n型自摻CIM在正置OSC和倒置OSC中表現出不同的適用性。外部n型摻雜劑可以進一步提高雜化共混物的電子遷移率。特別是，摻有有機染料的ZnO可以在倒置OSC中實現優異的光電導性。本綜述重點關注用于高性能OSC的溶液加工型厚度不敏感CIL。在正置OSC中，總結了作為厚度不敏感CIL的n型自摻小分子和聚合物以及外部n型摻雜的混合物。在倒置OSC中，總結了n型自摻小分子電解質和聚電解質、基于PEI/PEIE的聚電解質以及外部n型摻雜的混合物（包括有機-有機和ZnO-有機），用于厚度不敏感CIL。強調了CIL的特定功能與CIM的化學結構之間的關系。最后，對溶液加工的厚度不敏感CIL進行了總結和展望。
文章詳細討論了CILs在OSCs中的功能和作用，包括改善能級對齊和電子提取、確定器件極性和增加電子傳輸、增強光吸收和提高器件穩定性。還總結了不同類型的CIMs的化學結構及其在OSCs中的應用效果。
1.有機太陽能電池中陰極界面層的功能和作用
改善能級匹配和電子提取：陰極界面層（CILs）有助于對齊電極和活性層之間的能級，減少能量障礙，增強電子傳輸和提取，從而提高器件效率和穩定性。
增強光吸收：CILs作為光學間隔層，調節器件內的光場，確保活性層最大限度地吸收光子，從而增加短路電流密度。
提高器件穩定性：CILs抑制金屬原子從陰極擴散，防止水和氧氣侵蝕，并增強抗紫外線能力，從而提高器件的整體穩定性和壽命。
Figure 4. Chemical structures of n-type self-doped polymers in conventional OSCs.
Figure 6. Chemical structures of partial organic materials for external n-doped hybrid blends (including organic–organic and ZnO-organic) in inverted OSCs.
4.總結和展望
·最新進展: 在開發溶液處理的厚度不敏感陰極界面層（CILs）方面取得了顯著進展，這對于有機太陽能電池（OSCs）的商業化至關重要。
·挑戰: 在實現一致性能、與可擴展制造工藝的兼容性以及增強大面積OSCs的耐久性方面仍然存在挑戰。
文章信息：
第一作者：蔡平
通訊作者：蔡平, 王劍斌, 薛啟帆
單位：桂林電子科技大學，華南理工大學等
Recent Progress of Solution-Processed Thickness-Insensitive Cathode Interlayers for High-Performance Organic Solar Cells
https://doi.org/10.1002/adfm.202422023
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