华南理工彭小彬团队: SnO₂修饰新策略→高效稳定反式有机太阳电池

背景：单结有机太阳电池效率已突破21%，但电子传输层（ETL）的界面缺陷和能级错配严重制约了器件的稳定性与效率。SnO₂因高透光性、高电子迁移率和紫外光照稳定性被广泛应用，但其表面未配位Sn位点易与环境反应形成电子陷阱，且与活性层功函不匹配，加剧非辐射复合。研究目的：本研究旨在通过设计新型卟啉分子TPP-OEG修饰SnO₂电子传输层，协同钝化界面缺陷、优化能级匹配并改善界面形貌，以提升反式有机太阳电池的性能与稳定性。结论：TPP-OEG分子通过卟啉核心与SnO₂配位钝化缺陷并调节功函，同时其柔性寡乙二醇侧链增强与活性层的相容性并优化成膜。该策略使基于PM6:L8-BO的反式器件效率从16.68%提升至19.02%，在三元体系PM6:L8-BO:BTP-eC9中最高达19.60%，为目前反式器件代表性水平。器件在热稳定性和储存稳定性方面亦表现出显著优势。