山东大学在有机太阳能电池稳定性物理机制研究

近日，山东大学物理学院有机光电子学团队在有机太阳能电池器件稳定性物理机制研究中取得新进展，相关研究成果以“Suppressing Kinetic Aggregation of Non-Fullerene Acceptor via Versatile Alloy States Enables High-Efficiency and Stable Ternary Polymer Solar Cells”为题在线发表于国际权威期刊Advanced Functional Materials(影响因子16.836)上。论文第一作者为物理学院2018级博士研究生张康宁，通讯作者为郝晓涛教授，山东大学为第一作者单位和唯一通讯作者单位。

有机太阳能电池与传统的无机半导体太阳能电池相比具有质轻，全、半透明，成本低和可溶液加工等优点而被广泛关注。自2020年以来，基于Y系列非富勒烯受体的有机光伏器件的光电转换效率相继超过了18%，使其接近了商业化应用的标准值。然而，除了致力于获取更高的器件效率外，目前有机太阳能电池较差的稳定性则是其走向实际应用的另一个重要挑战。因此，改善器件长期的稳定性是目前有机光伏领域中研究的热点和难点。

在有机太阳能电池众多的衰减机制中，其光活性层体异质结形貌从亚稳态向稳态的动力学演化不可忽视。针对这一问题，郝晓涛教授团队与上海高等研究院、河南师范大学相关课题组合作通过分别引入给体和受体合金态成功制备出了兼备高效率与稳定性的三元非富勒烯有机太阳能电池，并应用瞬态吸收光谱和时间分辨荧光显微成像技术以及同步辐射表征手段揭示了两种合金态在抑制非富勒烯受体动力学聚集方面独特的稳定性功能。

相关研究工作得到了国家自然科学基金项目、晶体材料国家重点实验室和山东省重大基础研究项目等的大力支持。

来源：山东大学

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202100316

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