有机太阳能
东南大学姚惠峰团队创新设计具有选择性溶解性的二维共轭聚合物PBDB-tvt，通过长共轭侧链修饰BDT单元，成功将其用作多功能中间层，构建顺序沉积混合器件，最终实现20.3%的效率突破。结论展望本研究通过合理分子设计，开发出具有选择性溶解特性的二维共轭聚合物PBDB-tvt，作为多功能中间层应用于顺序沉积混合器件，有效调控了活性层垂直相分布，增强了短波长光吸收，并显著提升了电荷传输与提取效率，最终实现了20.3%的高效率与优异稳定性。
本文东南大学姚惠峰等人通过在苯并二噻吩单元上引入长共轭侧链——氯化烯丙硫基-噻吩-乙烯-噻吩，设计了一种二维共轭聚合物给体PBDB-tvt。最终，最优器件实现了20.3%的最高PCE。多功能中间层协同增效：PBDB-tvt中间层不仅优化了垂直相分布，还增强了短波长光吸收，提升电荷传输与提取效率，抑制复合。
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。
无卤溶剂加工对有机太阳能电池的工业化生产与环境可持续性至关重要。此外，将反溶剂策略扩展至甲醇浸泡法用于大面积制备，获得了17.23%的组件效率纪录，是目前活性面积超过10.0cm的OSC组件中性能最优的之一。文章亮点：创新反溶剂策略突破效率瓶颈：通过甲醇作为环保抗溶剂，精准调控材料沉淀过程，将分子聚集时间从3.4秒缩短至0.5秒，实现优化的相分离形貌，器件效率提升至20.51%，创无卤溶剂OSCs新纪录。
自组装分子因其能精细调控界面能级并提升电荷选择性，已成为有机太阳能电池中传统空穴传输层的有前景替代材料。本研究浙江大学李水兴、李寒莹和陈红征等人报道了一种螺环构型的自组装分子4PA-SAcF，作为高性能空穴传输层应用于有机太阳能电池。基于PM6:Y6的有机太阳能电池采用4PA-SAcF后实现了19.52%的光电转换效率，是该材料体系迄今报道的最高值之一。
结论展望本研究通过设计具有聚集增强发光特性的高发光聚合物给体PINTSO-F，并将其作为第三组分精准定位至给体-受体界面，成功实现了对有机太阳能电池非辐射复合的有效抑制和电荷动力学的协同优化，最终获得了效率超过20%、非辐射电压损失低至0.192V的高性能器件。
钙钛矿/有机叠层太阳能电池是突破单结器件效率极限的潜力路径，然而其性能受限于有机子电池中的复合损失。当给体含量不足时，受体分子易发生聚集，破坏分子堆叠并降低结晶度。这些形貌变化阻碍了激子解离，进而导致电荷复合并降低整体器件性能。通过优化薄膜形貌与结晶过程，我们成功降低了复合损失，实现了效率高达26.42%的钙钛矿/有机叠层太阳能电池。
最终，基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率，并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。实现传统结构OSC效率突破：刚性器件效率达20.1%，柔性器件达19.1%，均为ZnO基ETL器件的最高纪录。具备优异厚度容忍度与稳定性：ZnO-DIB器件在10–35nm厚度范围内效率波动5%，并在连续光照下保持超过80%的初始效率。
最终，基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率，并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。实现传统结构OSC效率突破：刚性器件效率达20.1%，柔性器件达19.1%，均为ZnO基ETL器件的最高纪录。具备优异厚度容忍度与稳定性：ZnO-DIB器件在10–35nm厚度范围内效率波动5%，并在连续光照下保持超过80%的初始效率。
