新闻网讯 近日，纺织服装学院薄志山教授、刘亚辉教授、祝向伟教授和材料科学与工程学院路皓副教授，在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“3D-Architectured Acceptor with High Photoluminescence Quantum Yield and Moderate Crystallinity for High-efficiency Organic Solar Cells with Low Voltage Loss”的研究型文章，我校研究生谷承霖和博士生成叶太为论文的共同第一作者。
近年来，有机太阳能电池（OSCs）的光电转换效率（PCE）得到了显著提升。然而，其性能与晶硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池相比，仍存在着较大差距，这主要是由于OSCs中存在相对较高的电压损失。目前，大量研究已经证实通过在OSCs中引入具有高荧光量子产率（PLQY）的窄带隙受体材料来提升相应器件的电致发光效率，是一种有效降低OSCs电压损失的途径。但是，如何设计这一类型的受体材料仍然是OSCs领域所面临的一项重大挑战。
为了解决这一问题，通过在稠环受体材料中嵌入三维立体的降冰片烯结构单元，有效抑制了受体分子的过度聚集，协同提升了自身的荧光量子产率，进而在有机太阳能电池中实现了高达20.4%光电转换效率以及0.508 V的极低电压损失。
图1.该研究中三个受体分子LLZ1、LLZ2和LLZ3的合成路线
图2.（a）LLZ1、LLZ2和LLZ3分子在氯仿溶液中的紫外-可见吸收光谱；
（b）LLZ1、LLZ2和LLZ3薄膜的紫外-可见吸收光谱；
（c）LLZ1、LLZ2和LLZ3分子的能级分布示意图；
（d）LLZ1、LLZ2和LLZ3分子的二维掠入射X射线衍射图。
图3. 由聚合物PBDB-T与LLZ1、LLZ2和LLZ3分别组成的三种二元光伏器件的性能表现
近年来，纺织服装学院功能染料与应用技术研究院围绕新型光伏材料与器件开展了系统性地研究，先后发表多篇顶级学术成果（Nat. Energy2024, 9, 1117;Acc. Chem. Res.2024, 57, 3419;Adv.Mater.2024, 36, 2307292;Adv. Mater.2024, 36, 2310362;Adv. Mater.2024, 36, 2408934;Adv. Mater.2024, 36, 2408646;Angew. Chem. Int. Ed.2024, e202407007;Angew. Chem. Int. Ed.2024, e202412854;Angew. Chem. Int. Ed.2023, e202314420;J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 11, 9261;J.Am. Chem. Soc.2024, 146, 44, 30262等）。
