硒基添加剂诱导受体纤维化实现近20%效率的有机太阳能电池

来自国内的研究人员通过引入硒基形态调节剂（DBrS、DPSE和DPDSE），成功诱导有机太阳能电池（OSCs）中受体自组装形成高结晶纳米纤维结构。该研究采用顺序沉积法优化形态与光电参数匹配，实现了卤化溶剂体系19.5%和非卤化溶剂体系19.8%的功率转换效率，为高效光伏器件设计提供了创新策略。

　　

在有机太阳能电池（OSCs）领域，纤维状形态因其长程有序结构和丰富界面特性，被公认是提升激子解离与扩散效率的有效途径。本研究创新性地采用三种含硒形态调节剂——DBrS、DPSE和DPDSE，通过重原子效应调控分子间相互作用，诱导受体分子自组装形成结晶度显著提升的纳米纤维结构。

借助顺序沉积（sequentially deposited）工艺，研究团队成功保留了这种理想的纤维状形态，使形态特征参数（包括结晶度、干燥动力学和纵向组分分布）与光电参数（如激子扩散长度、激子解离效率和电荷传输能力）达到高度匹配。最终，基于硒添加剂的OSCs在卤化溶剂和非卤化溶剂体系中分别实现了19.5%和19.8%的功率转换效率（PCE），为高效光伏技术提供了基于添加剂设计的创新解决方案。

该成果通过重原子策略精准调控活性层形态，突破了有机光伏器件的性能瓶颈，为绿色溶剂加工的高效太阳能电池产业化奠定了坚实基础。