我校陈虎研究员课题组在有机小分子受体光伏材料的研究中取得新进展

有机太阳能电池（Organic solar cells，OSCs）由于其质量轻、超薄、柔性、易于大面积制备等独特的优点而受到广泛的关注和研究，已经成为了新一代光伏技术的重要发展方向。 近日，我校陈虎研究员课题组在三元有机太阳能电池的研究中取得进展。研究成果以“A 19% efficient and stable organic photovoltaic device enabled by a guest nonfullerene acceptor with fibril-like morphology”为题在Energy & Environmental Science（影响因子：39.714）杂志上发表。论文链接为：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/EE/D2EE03483B。

陈虎课题组设计并合成了一类新型的非富勒烯小分子受体isoIDTIC，该材料旋涂成膜之后具有纤维状的形貌，作为第三组分的受体单元添加至经典的有机太阳能供受体组合PM6:BTP-eC9之后，其光电转换效率提升至19%。研究表明，isoIDTIC受体与BTP-eC9受体组成了一种合金模型，促使整个活性层形成了排列有序的纤维状网络，其结晶性得到了显著增强。isoIDTIC的加入不仅增强了活性层的电荷传输能力，还延长了激子的寿命和抑制了陷阱辅助/双分子复合。此外，相对于BTP-eC9受体来说，IsoIDTIC受体具有低表面能（γ）和高玻璃化转变温度（Tg），能有效抑制电池垂直分层中的分层，从而使电池的稳定性得到了显著的提高。

这是首个通过引入具有纤维状形貌的受体来增强三元太阳能电池效率的报导。这项研究工作不仅实现了高效的三元有机太阳能电池，而且还对纤维状形貌的受体材料对太阳能电池效率和稳定性的影响提供了深入清晰的分析和理解，对进一步开发新型有机光伏材料和优化有机太阳能电池的光伏性能具有重要的指导意义。

大湾区大学物质科学学院为本论文的第一单位，陈虎研究员为本论文的第一作者。这也是以大湾区大学为第一单位的首篇影响因子超过35的论文。该项成果得到东莞松山湖材料实验室开放基金（2022SLABFN06）的资助。