高非辐射复合能量损失(ΔEnr)的持续挑战仍然是提高有机太阳能电池(OSC)功率转换效率(PCE)的关键瓶颈。近日，北京航空航天大学孙晓波、孙艳明、林雪平大学Zhang Huotian通过在末端引入高发光的三苯胺官能团，设计并合成了一种熔融的非富勒烯受体Z-Tri。
本文要点
1) PM6:Z-Tri二元体系实现了0.137 eV的低ΔEnr。在这一基础上，Z-Tri被用作客体组分掺入到PM6:L8-BO共混物中，基于PM6:L8-BO:Z-Tri的三元OSC实现了20.32%的PCE，同时具有0.196 eV的低ΔEnr和0.927 V的开路电压(Voc)。
2) 对理论和实验结果的综合分析表明，PM6:L8-BO:Z-Tri共混膜中的两个受体之间形成了混合受体相，导致较低聚集引起的淬灭(ACQ)和优异的光致发光量子产率(PLQY)。
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金属卤化物钙钛矿纳米材料因其优异的光电性能在光电子应用中极具吸引力，但铅毒性和稳定性问题严重限制了其实际应用。该材料利用五种不同B位阳离子的协同效应，实现了宽光谱激发的宽带发射，发出独特的金色光。
论文概览为提升非稠环电子受体在厚膜有机太阳能电池中的性能，北京师范大学薄志山、李翠红团队与青岛大学刘亚辉、卢浩等合作，创新性地设计并合成了一种具有不对称苯基烷基胺侧链的非稠环电子受体TT-Ph-C6。研究意义提出不对称侧链工程新策略：通过苯基烷基胺侧链实现溶解性与堆积紧密度的平衡。结论展望本研究通过不对称侧链工程成功构建了高性能非稠环电子受体TT-Ph-C6，实现了18.01%的效率与80.10%的填充因子，并在200–300nm厚膜中仍保持领先性能。
全文速览近日，中国科学院长春应用化学研究所等单位联合在钙钛矿太阳能电池中开发了两种开壳层双自由基自组装分子，通过给体-受体共面共轭策略和位阻保护设计，同步解决了钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的导电性、稳定性与大面积加工均匀性难题。开壳层分子通过多重共振结构稳定，呈现分子内自由基离子对状态。展示了组装密度分布图，通过SECCM-TLCV空间映射显示RS-1与RS-2的组装密度更高且分布均匀，证明双自由
不对称设计已成为提升有机太阳能电池中非富勒烯受体性能的有效策略。最终，基于纯手性双面IE4F的OSC实现了8.17%的能量转换效率，是meso-IE4F的三倍以上。本研究揭示了NFA异构化的重要性，并为同手性不对称NFA提供了新的分子设计策略。研究亮点：首次在有机太阳能电池体异质结中实现CISS效应手性双面NFA在纯膜和BHJ中分别实现高达~70%和~50%的自旋极化率，为OSC中自旋调控开辟新路径。
虽然更紧密的异质界面有利于单线态激子解离，但也可能增加复合概率。香港科技大学广州吴佳莹、香港理工大学李明杰和马睿杰等人通过光物理分析发现，选用极化率较低的小分子填充这些界面，可在保持激子离域的同时，增强短程迁移率，从而抑制亚纳秒双分子复合损失。
而引入DCl层后，PLQY和QFLS值大幅恢复，证明DCl有效抑制了C60诱导的复合损失。未经极化时，DCl处理的单结钙钛矿电池效率从19.0%提升至21.9%（图a），大面积器件效率达21.0%（图b）。在钙钛矿/硅叠层电池中，DCl处理使效率从28.4%提升至30.5%，经极化后进一步达到31.1%的认证效率。
这种综合评估理念正在逐步获得学术界与产业界的广泛认同，为推动技术的实用化发展提供了重要指导。研究表明，非富勒烯受体材料的降解主要源于光氧化和分子异构化等机制。然而，近期的研究表明形貌演变更多地受动力学机制支配。
二维卤化物钙钛矿因其高电阻率、优异稳定性、层间距可调及强X射线吸收能力，被认为是极具潜力的X射线探测材料。然而，二维钙钛矿的高激子结合能通常导致在X射线照射下产生明显的辐射发光，造成探测过程中不可忽视的能量损失。本研究为进一步提升二维钙钛矿单晶的X射线探测性能提供了新的设计思路和具体调控策略。
尽管电光非线性在众多量子和经典光子学应用中至关重要，但在低温环境下调制效率低是一个主要挑战。进一步通过调控SrTiO接近量子临界态，我们将其电光与压电效应提升了一倍以上，实现了线性Pockels系数超过1000pm/V。文章亮点：发现SrTiO在低温下具有超强电光与压电性能：在5K下，其Pockels系数超过500pm/V，压电系数超过90pC/N，远超现有低温材料。
尽管有机光伏在能量转换效率方面取得了显著进展，但其热不稳定性仍是关键挑战。基于上述策略，实现了约18%初始效率的有机光伏电池在经历1032小时湿热测试和200次热循环测试后，仍能保持94%的初始效率，是目前在湿热和热循环测试标准下报道的最高稳定性之一。揭示界面降解机制并引入C60保护层发现活性层与氧化钼界面反应是热降解主因，引入3纳米厚C60中间层可有效抑制初始衰减现象，显著提升器件热稳定性。
激子扩散长度是有机太阳能电池的关键参数。近期研究表明，Y型NFA中会产生分子间电荷转移激子，但ICT激子形成对LD的影响尚未明确讨论。本文香港大学PhilipC.Y.Chow等人指出，由于皮秒时间尺度上ICT激子形成导致光学带隙附近光谱演化，忽略此现象可能导致瞬态吸收数据分析中显著高估Y型NFA薄膜的LD。此外，在使用激子-激子湮灭模型进行数值拟合时，采用ICT激子的本征弛豫寿命对于可靠提取扩散系数和LD至关重要。
