朱卫国团队宋欣教授等人在《Advanced Materials》提出有机太阳能电池效率提升新策略

有机太阳能电池（OSCs）的商业化发展迫切需要环境友好的非卤代溶剂加工工艺，但这类器件普遍存在光伏性能偏低问题。增大给体/受体界面距离是提升器件效率的一种有效手段，能够提高电荷转移（CT）态能量，进一步提升开路电压（Voc），然而这种形貌调控会引起过度相分离从而削弱激子解离，导致短路电流密度（Jsc）降低，限制器件性能的提升。朱卫国团队宋欣教授等人提出有机太阳能电池效率提升新策略，设计了一种具有延展折叠构型的新型三聚体T-IOI作为第三组分，实现了辐射衰减和激子解离动力学的协同调控。该T-IOI分子与受体材料表现显著改善的相容性，借助空间位阻效应，有效抑制了受体相大尺寸晶体聚集簇的形成，在拓宽给体/受体界面距离提高CT态能量的同时，增强了CT/局域激发（LE）杂化，大幅促进了辐射衰减动力学，实现了器件光伏性能的全面增升。非卤代溶剂加工的三元器件（PM6:eC9-2Cl:T-IOI）的能量转换效率从18.8%提升至20.5%；大面积三元器件（1.0 cm2）的效率亦从15.6%大幅提升至19.0%。重要的是，该策略赋予器件较小的批次间性能差异和优异的运行稳定性，在连续标准光照条件下，器件的T80 寿命达到830小时，远优于对照体系。为发展高效、稳定且环境友好的规模化有机太阳能电池提供了重要的分子设计方案和形貌控制策略。

相关成果以“Synergistic Control of Radiative Decay and Exciton Splitting Dynamics for Efficient Organic Solar Cells Processed by Non-Halogenated Solvent” 为题发表在材料领域顶级期刊《Advanced Materials》。常州大学宋欣教授为第一作者，朱卫国教授，中国科学院青岛生物能源与过程研究所孙成博士及吉林大学王同辉教授为共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金和江苏省青年科技人才托举工程的支持。

一审/熊慧琴 二审/林本才 三审/储志新