有机太阳能电池新突破：20.82% 高效率且厚活性层耐受性强，结晶序列调控开启光伏新篇

为解决大面积太阳能面板印刷时，有机太阳能电池活性层增厚导致功率转换效率下降的问题，研究人员开展了通过调控结晶序列提升有机太阳能电池性能的研究。结果显示，单结电池认证效率超 20%，模块效率达 18.04%，意义重大。

　　大面积太阳能面板的印刷需要具有厚活性层的先进有机太阳能电池（OSCs）。然而，增加活性层厚度通常会导致功率转换效率（PCE）显著下降。在此，研究人员开发了一种名为 AT-β₂O 的有机半导体调节剂，用于调节活性层中各组分的结晶序列。当在供体（D18-Cl）和受体（N3）的共混物中添加 AT-β₂O 时，N3 在 D18-Cl 之后结晶，这一现象与二元 D18-Cl:N3 共混物中观察到的共结晶不同。这种对结晶动力学的调控有利于在活性层中形成体异质结梯度垂直相分离，同时伴随着受体的高结晶度和厚膜中平衡的电荷载流子迁移率。由此制备的单结有机太阳能电池认证功率转换效率超过 20%，在 100 - 400nm 的活性层厚度范围内表现出出色的适应性和显著的通用性。这些突破使得大面积模块的认证功率转换效率达到 18.04%。