近日，深圳技术大学新材料与新能源学院张光烨副教授与香港科技大学颜河教授合作在国际顶级综述期刊《Nature Reviews Materials》（IF: 83.5）上发表题为Advantages, challenges and molecular design of different material types used in organic solar cells的综述论文。张光烨为论文共同第一作者及通讯作者，深圳技术大学为第一完成单位。

以钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池为主要代表的新型薄膜太阳能电池即将迈入大规模产业化阶段。相比于传统无机厚膜太阳能电池，有机太阳能电池（OSC）因其柔性、半透明性、高室内光匹配性、单位重量发电量高和潜在生物兼容性等特点，在发电玻璃幕墙、车载光伏、物联网供电、生物植入等分布式光伏领域具有优势。在过去十年，得益于各种高性能有机电子受体和电子给体材料的发展，包括用于光活性层的聚合物、小分子和富勒烯等，OSC的性能得到了大幅提升。根据给体和受体材料的组合，OSC可分为几种主流类型：聚合物—富勒烯、聚合物—小分子、全聚合物、全小分子，以及多组分有机太阳能电池。

该文从每种类型OSC的材料设计策略出发，从分子结构层面阐释了“结构—性能—大面积制备”之间的关系，综述了OSC光活性层的不同材料类型的发展历史，并比较了其优点和局限性。例如，从光电转化效率提升速度、光稳定性、成膜性、重复性等多个方面横向探讨了OSC各种活性层组合的优势、劣势及其未来产业化的发展前景，着重阐释了小分子体系的稳定性、全聚合物体系的形貌学和重复性对这些器件性能的影响，提出了全聚合物太阳能电池是当下OSC领域产业化前景最佳的分支方向这一观点。此外，文章指出OSC领域的实验室与工业界的配合力度需要加强，对产学研融合方式提出了建设性观点。

张光烨课题组自2021年以来在全聚合物有机太阳能电池领域取得了一系列创新性研究成果，受到学术同行的广泛关注。包括首次揭示非卤素溶剂在提高电子迁移率中的作用（Nano Energy 2022, 104 (15), 107872, IF=19.1）；使用逐层制备法实现非卤溶剂三元全聚合物太阳能电池效率突破（Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2300904, IF= 27.8）；使用逐层制备方法提高太阳能电池器件光稳定性（J. Mater. Chem. C 2022, 10 (47), 17899-17906）；使用液体添加剂的同分异构固化策略打破这类有机光伏器件效率纪录（Adv. Mater. 2023, 10.1002/adma.202301231, IF= 29.4）；研究给体-受体-添加剂相互作用之下共同决定的形态的现象（Aggregate 2023, 00, e455. 10.1002/agt2.455 IF=18.8）；使用固体添加剂策略调控活性层垂直相分离尺度（Energy Environ. Mater. e12683. 10.1002/eem2.12683, IF=15.0）等。

稿件来源：新材料与新能源学院