新興的具有晶體結構域的非富勒烯受體（NFAs）可以實現更高效能的本體異質結（BHJ）太陽能電池。眾所周知，熱退火可以提高BHJ光活性層的形貌和效能。然而，在新興的NFAs中，人們對退火誘導效能增強的微觀機制知之甚少，特別是關於相互作用力的因素。

在這裡，對體系PBDB-TF：Y6進行了最佳化退火，降低了開路電壓（VOC），但增加了短路電流（JSC）和填充因子（FF），使得最終的光電轉換效率（PCE）由14%提高到15%。

美國西北大學材料科學與工程系的Tobin J. Marks、Antonio Facchetti

等人利用SCLC、GIXRD、AFM、XPS、NEXAFS、R-SOXS、TEM、STEM、fs/ns TA譜、2DES和阻抗譜等手段，透過對載流子遷移率、薄膜形貌、電荷光生和複合等方面的深入研究，系統地研究了這些熱退火效應。

令人驚訝的是，熱退火沒有改變薄膜的結晶度，也沒有改變R-Soxs的特徵尺寸、相對平均相純度，也沒有改變TEM成像的相分離，而是促進了Y6向BHJ薄膜頂表面的遷移，改變了PBDBTF/Y6的垂直相分離和混合，降低了底表面粗糙度。雖然這些形貌變化增加了雙分子複合（BR），降低了自由電荷（FC）產率，但它們也使電子和空穴的平均遷移率增加了至少兩倍。

重要的是，增加的μh在增加的FF和PCE上占主導地位。 單晶X射線衍射表明，Y6分子透過其端基/核共面堆積，最短的π-π距離接近3。34A，闡明瞭Y6分子在奈米晶BHJ域中的面外π-面面堆積。密度泛函分析（DFT）表明，Y6晶體的空穴/電子重組能低至16 0/15 0 meV，大的分子間電子耦合積分為12。1~37。9 meV，使3d電子傳輸更合理化，μe相對較高，達到10-4cm2 V-1 s-1。

綜上所述，這項工作闡明瞭熱退火效應對高效NFA太陽電池和未來材料設計的任務影響。