在Y系列有机太阳能电池中,调控活性层在干燥过程中的形貌对于同时实现高效率与高耐久性至关重要。这些结果确立了物理状态编程的ISR添加剂作为一条通用路径,可协同优化OSCs的效率与稳定性,并为可扩展、无残留的形貌控制提供了机理指导。同时大幅提升效率与稳定性:mDF通过优化结晶动力学、收紧π-π堆积、增大相干长度并编程有利的垂直相分离,将PM6:L8-BO器件效率提升至19.28%,并将高温光照下的运行稳定性大幅延长至477小时。
论文概览活性层形貌的精确调控是推动有机太阳能电池走向实际应用的关键。结论展望本研究提出了一种基于主链衍生结晶模板的通用形貌调控策略,通过设计小分子BDD-C6与DTBT-C6,成功实现活性层垂直相分布、结晶性与相纯度的协同优化,显著提升激子利用与电荷传输效率,最终在多个二元体系中实现20%以上的高效率并具备优异厚膜兼容性。该策略为高性能、可规模化制备的有机太阳能电池提供了新的材料设计与形貌工程思路。
有机A位阳离子丰富的选择性和可设计性,为通过化学相互作用调控金属卤化物钙钛矿的多种性能提供了巨大机遇。结构-性能关联机制:系统阐明了A位阳离子的分子结构如何影响其与钙钛矿骨架的相互作用,并最终决定器件的效率与长期稳定性,为理性分子设计提供了理论基础。低维/3D协同策略:通过引入大尺寸有机阳离子构建2D/3D钙钛矿异质结构,在保持高效率的同时,显著提升了器件的环境稳定性与离子迁移抑制能力。
图3:PM6:L8-BO器件中S-di-NBr效率19.66%居首,D18:L8-BO进一步提升至20.53%,优于PNDIT-F3N;电荷抽取/复合抑制全面领先。图5:钙钛矿电池中12mgmLS-di-NBr旋涂给出26.53%效率,高于蒸镀C60的26.03%;55°C600h与连续光照均保持95%初始性能。S-di-NBr在有机太阳电池中实现20.53%效率并刷新厚度耐受,在钙钛矿电池中旋涂即可达26.53%效率,且热/光稳定性显著优于C60与单体,为高效稳定薄膜光伏提供了可规模化的新型阴极界面材料。
然而,单个OECT生物传感器由于OSC在弱光条件下的局限性及能量自主性差,面临输出不稳定的问题。我们通过抑制电荷复合并提高柔韧性,构建了高效且更稳定的OSC为放大器供电,从而促进长期、按需使用。当前的人体联网系统受限于传感与存储、计算在物理上的分离,导致高延迟和高能耗。在本视角文章中,我们探讨了有机电化学晶体管如何作为核心硬件,将人体联网演进为具备集成传感–存储–计算能力的智能网络。
两亲性聚合物共网络由纳米尺度相分离的亲水和疏水域组成,近年来在被动光子学应用中引起关注。掠入射广角X射线散射表明,发光团的分子平面性和二面角通过范德华相互作用影响BHJ的堆叠,进而影响电荷传输。研究亮点:创新性引入APCNs作为多功能支架:利用其纳米相分离结构,成功将亲水性下转换发光团与疏水性PM6:Y6体异质结在空间上隔离,解决了材料不相容和能级不匹配问题。
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。
能量损失拆解:a-Th2Br的E仅为0.194eV,总能量损失低至0.525eV,为目前报道的最低水平之一。结论展望本研究通过中心核扭曲构型受体设计,成功实现了20.60%的高效率与0.194eV的低非辐射损失,突破了有机太阳能电池中“高发光必低迁移”的传统困境。
论文概览针对全钙钛矿叠层太阳电池中宽带隙钙钛矿子电池的开路电压损失与长期稳定性不足的关键问题,山东大学材料科学与工程学院研究团队创新性地提出在3D/2D钙钛矿异质结界面引入交联聚合物中间层的策略。结论展望本研究通过构建3D/PIL/2D钙钛矿异质结,成功实现了效率28.26%、开路电压2.151V的全钙钛矿叠层太阳电池,突破了宽带隙钙钛矿子电池的电压损失瓶颈。