近日，常州大學材料科學（xué）與工程學院朱（zhū）衛（wèi）國教授團隊在有（yǒu）機太陽能電池（chí）研究領域又取得了一項重要研究成果，研發的新型供體-受體(D-A)交替型齊聚（jù）物材料顯示了（le）協同降低能量損失和優化活性層形貌的優異特性。通過綠色溶劑加工，利用該材料實現了三元有（yǒu）機太（tài）陽能電池(OSCs)的高效（xiào）能（néng）量轉換，器件的能量轉換效率（lǜ）(PCE)高達17.54%，該效率是目前非鹵溶劑加工有機太陽能電池的最高（gāo）性能之一。

設計（jì）較低（dī）最高占領分（fèn）子軌道(HOMO)能級的給體材料或較高最低未占領分子軌道（dào）(LUMO)能級的受體材料是當今提高OSCs開路電壓和能量轉換效率（lǜ）的常用方法。近期常州大（dà）學朱（zhū）衛國（guó）教（jiāo）授團隊聯合香港理工大學李剛教授團隊（duì）運用逆向思維，設計合成了較（jiào）高HOMO能級的新型(D-A)2D和(A-D)2A型齊聚物給體材料，應用在（zài）三元OSCs中，研究了分子構架對器件（jiàn）光伏性能的（de）影響。結果發現（xiàn）所開發的新（xīn）型較高HOMO能級的齊聚物，作為第三組分在三元OSCs中，不僅降低了電池的（de）非輻射能量損耗，而且促進了光（guāng）活性層激子解離，同時抑製了受體材料的過度自聚集，改（gǎi）善了活性層形（xíng）貌。最終實現了對器件開路電壓(VOC)、短路電流(JSC)、填充因子(FF)光伏三參（cān）數的共同（tóng）提升。該研究（jiū）為深入理解第三組分能級對三（sān）元（yuán）OSCs的性能影響提供了新見（jiàn）解（jiě）。

朱（zhū）衛（wèi）國教授團隊研發的齊（qí）聚物（wù）給體材料的分子結構及其三元OSCs的性能如圖所示，研究創新發展了一類D-A交替型齊聚物給體（tǐ）材料，揭（jiē）示了較高HOMO能級齊（qí）聚（jù）物對三元OSCs光伏性能的影響規律，實現了器（qì）件光伏性能三參數的全麵協同提升；采用綠色非鹵溶劑溶液加工，實現了齊（qí）聚物三元OSCs的高效能量轉換，創造了齊聚物三元OSCs新的效率記錄(PCE = 17.54%)；通過齊（qí）聚物（wù）構建策略，開發（fā）了第三（sān）組分比例高耐受性技（jì）術，即（jí）使齊聚物（wù）的添加比（bǐ）例高（gāo）達50%時，器件的PCE仍能達到16.15%。

該成果（guǒ）發表在材（cái）料與化學學科國際頂級學術期刊（kān）《Advanced Materials》(影響因子為30.849)上，論文題目為“Novel Oligomer Enables Green Solvent Processed 17.5% Ternary Organic Solar Cells: Synergistic Energy Loss Reduction and Morphology Fine-tuning”(DOI: 10.1002/adma.202107659)。常州大學為該論文第一通訊單位，該校博士研究生夏浩（hào）和香港理工大學博士研究生張穎為共同（tóng）第（dì）一作者，朱衛國教（jiāo）授和香港理工大學李剛教授為合作通訊作者。

夏浩（右二）與朱衛國（guó）教授（左七）課題組合影

該研究得到了國家自然科學基金、江（jiāng）蘇（sū）省自然科學基金、江蘇省優勢學科建設資金、常州大學科研啟動基金的大力支持。