［本站讯］近日，前沿化学研究院高珂教授课题组在有机光伏电池领域取得系列进展，相关研究成果先后以“Extending Exciton Diffusion Lengths via an Organic-Metal Platinum Complex Additive for High-performance Thick-film Organic Solar Cells”“End-Extended Conjugation Strategy to Reduce the Efficiency-Stability-Mechanical Robustness Gap in Binary All-Polymer Solar Cells”（被遴选为VIP论文）和“An Unprecedented Efficiency with Approaching 21% Enabled by Additive-Assisted Layer-by-Layer Processing in Organic Solar Cells”为题分别发表在国际学术期刊Advanced Materials（中科院1区Top，IF：27.4）、Angewandte Chemie International Edition（中科院1区Top，IF：16.1）和Nano-Micro Letters（中科院1区，IF：31.6）。
图1. 有机金属铂络合物添加剂引入活性层中瞬态吸收图谱及器件物理示意图
有机光伏电池（OPV）因其成本低、质轻、柔性以及可溶液加工等优势，展现出巨大的商业化应用前景。厚膜有机光伏电池（OPV）的发展对于实现光伏电池的卷对卷印刷至关重要，但增加活性层厚度通常会导致效率的急剧下降，限制厚膜OPV进一步提升的主要障碍之一是较低的激子扩散长度（LD）。高珂教授课题组研究了有机金属铂配合物添加剂，助力延长激子扩散长度，实现高性能的厚膜有机光伏电池。在活性层中引入有机金属铂配合物添加剂的作用机制：（1）诱导薄膜中有序、紧密的分子间堆积；（2）精细调控给体和受体的结晶性，降低能量无序性和陷阱密度；(3)减弱激子-振动耦合，抑制能量损失，从而延长激子扩散长度。这些结果为制备厚膜OPV提供了一种普适、可行的器件加工方法，向OPV的大规模工业化生产迈出了重要一步。
图2. 端基共轭拓展策略助力全聚合物太阳电池平衡器件效率-稳定性-机械性能的差距
此前，高珂教授课题组在“端基共轭拓展策略助力全聚合物太阳能电池平衡器件效率-稳定性-机械性能间的差距”研究方面取得新进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202415583, VIP论文）。该工作展现了精确优化聚合物受体的化学结构在协同提升光伏性能、热稳定性和机械性能方面的关键作用，并为有机太阳能电池向实用化发展提供了参考。
注册就送38元可提现为该论文的第一完成单位，高珂教授为通讯作者。高珂教授主要从事有机太阳电池的研究。系列研究成果已发表在Joule（2篇），J. Am. Chem. Soc.（3篇），Adv. Mater.（12篇），Matter（1篇），Angew. Chem. Int. Ed.（2篇），Nature Photon.（1篇），Nat. Commun.（1篇），Adv. Energy Mater.（9篇）等国际学术期刊。相关成果获得中国光学十大进展，中国百篇最具影响国际学术论文（2次），Cell出版社年度论文奖，2篇论文被Nature系列期刊评价为“有机光伏领域发展史中的里程碑”。研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目资助。
