研究目的
研究有机太阳能电池中界面与体相纳米结构对电荷损失的调控，以提高其功率转换效率。
研究成果
该论文得出结论：体相中给体/受体晶相的平衡贡献有助于实现高效有机太阳能电池并抑制复合损耗，同时强调需优化共混薄膜纳米结构以减少有机太阳能电池中的电荷损失。
研究不足
单层体异质结结构仍需进一步优化，才能将其光电转换效率推向理论极限。该论文强调，为解释在缺乏电荷分离驱动力情况下仍能实现高效电荷分离的现象，必须建立针对电子亲和能、电离能和带隙的统一表征方法体系。
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界面与体相纳米结构调控有机太阳能电池中的电荷损失
DOI：10.1021/acs.accounts.9b00331
期刊：Accounts of Chemical Research
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
自20世纪90年代初引入最先进的体异质结（BHJ）器件结构以来，有机太阳能电池（OSCs）已成为一种极具前景的可持续能源。过去十年间分子设计方法的显著进步，促使研究人员采用电子亲和能更低（p型）和更高（n型）的更适配有机半导体材料组合。这些多功能有机材料除其他特性外，还具有多样的吸收能力，可形成明确的界面、相分布和晶体纳米结构。结合软硬X射线的结构表征技术，使我们能够定量测量这些形貌参数及其与光伏（PV）参数的强关联性。通过采用有利的加工技术，实现了体相中理想的界面面积和电荷渗流，从而获得高效的短路电流（JSC）和填充因子（FF）值。材料化学结构设计、器件表征与工程领域的协同努力，已将有机太阳能电池的功率转换效率（PCEs）提升至16%。然而，单层BHJ结构仍需进一步优化，才能将其PCEs推向理论极限。
作者：
Hafiz Bilal Naveed，Ke Zhou，Wei Ma
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