国家纳米中心魏志祥研究员、郑州大学周瑞敏副研究员：异构化固体添加剂协同调控给受体聚集与形貌实现效率超20%的高性能有机太阳能电池

背景：有机太阳能电池的性能和稳定性主要由体异质结活性层的分子聚集和相形貌主导，精细调控分子堆积和相形貌是实现高效稳定器件的核心挑战。固体添加剂提供了一种可控环保的调控方式，但现有研究多集中于对受体的影响，忽略了对给体和受体的协同作用。研究目的：通过引入一对同分异构固体添加剂4-BBT和5-BBT，协同调控给体PM6和受体L8-BO的聚集行为与薄膜形貌，以实现更高的器件效率和稳定性。结论：研究表明，4-BBT和5-BBT能单独提升给体PM6的结晶性和π-π堆积，抑制受体L8-BO的过度聚集；两者同时使用时产生协同效应，进一步细化纳米级相分离，增强给受体混溶性和有序分子堆积，从而平衡电荷传输、减少复合损失。基于此，处理后的PM6:L8-BO器件效率达到19.32%，D18:L8-BO-C4器件效率突破20.13%（20.13%），且光稳定性显著提升（T80=926小时），为高效稳定有机太阳能电池的开发提供了新策略。