有机太阳能电池（OSCs）因其柔性、半透明性、高室内光匹配性、单位重量发电量高等特点，在分布式光伏应用方面具有潜在优势。目前，OSC 领域中的高功率转换效率（如PCE>19%）全部都是由基于苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩 (BDT) 结构单元的聚合物给体实现的。与BDT相比，苯并 [1,2-b:4,5-b'] 二呋喃 (BDF) 单元的尺寸更小，空间位阻更小，可以使得分子堆积更紧密、电荷载流子的流动性更高。同时，呋喃具有生物可再生性，比噻吩更环保，有利于大规模合成和回收利用。这些优势使得基于BDF骨架的聚合物给体材料在OSC的商业化前景中更具竞争力。然而，基于BDF的OSC器件目前最高效率仅为约17%。

深圳技术大学新能源与新材料学院张光烨助理教授团队及合作者首次通过精细的器件工程手段实现了基于BDF的聚合物给体的效率突破。团队采用了最新的高性能BDF给体D18-Fu并将其与小分子受体L8-BO结合，通过使用 2-CN作为固体添加剂对形貌学进行了形貌学，最终使 BDF 聚合物的PCE达到创纪录的18.4%。此工作不仅表明了现有或即将推出的BDF聚合物给体的巨大潜力，更揭示了异构CN添加剂在改变不同材料系统的形貌学中的差异化作用，进一步表明了合理的材料选择和形貌优化对于OSC领域具有重要意义。

该成果近日在国际期刊《Advanced Materials》（IF：32.1）上，以“Isomeric Solid Additive Enables High-Efficiency Polymer Solar Cells Developed Using a Benzo-difuran-based Donor Polymer”为题发表。论文由新材料与新能源学院张光烨助理教授以深圳技术大学为第一单位发表，张光烨助理教授为论文的通讯作者，我校交流生陈露为论文的第一作者，我校硕士研究生赵超越为共同作者。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202301231

稿件来源：新能源与新材料学院