港理工李刚Nat. Energy：FF83.2%！PCE21%！两步结晶调控策略使二元OSCs新突破

主要内容

香港理工大学李刚教授团队开展了一项关于有机太阳能电池的重要研究。研究发现，非富勒烯受体的结晶动力学对所制备有机太阳能电池的形貌特征与电荷动力学过程有着显著影响，而这两者最终决定了器件的性能表现。然而，在活性层中优化给体和受体材料的分子排列，一直以来都是该领域面临的一大挑战。

针对这一难题，李刚教授团队借助结晶调节剂苊（acenaphthene），实现了对非富勒烯受体结晶动力学的精准控制。具体而言，苊通过诱导两步结晶过程，改变了受体分子的自组装行为：它先固定受体的堆积模式，随后对结晶框架进行优化，最终使活性层中的受体呈现出高度有序的排列状态。这种有序排列形成了多条高效的电荷传输通道，有效改善了器件的电荷传输特性。

得益于上述创新方法，D18/L8 - BO和PM1/L8 - BO - X二元有机太阳能电池取得了优异性能。其效率分别达到了20.9%（认证效率20.4%）和21%（认证效率20.5%），**填充因子为83.2%（认证值82.2%）。这一成果为有机太阳能电池的发展开辟了新的路径，是该领域发展进程中的一大重要进步。

文献信息

Twostep crystallization modulated through acenaphthene enabling 21% binary organic solar cells and 83.2% fill factor

Jiehao Fu, Hongxiang Li, Heng Liu, Peihao Huang, Haiyan Chen, Patrick W. K. Fong, Top Archie Dela Peña, Mingjie Li, Xinhui Lu, Pei Cheng, Zeyun Xiao, Shirong Lu & Gang Li

https://www.nature.com/articles/s41560-025-01862-1

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