AM: 使用混合稀释剂策略降低有机光伏的电荷生成和复合以获得19.4%的效率
由于稀释效应，三元共混物是提高有机光伏（OPV）器件性能的有效策略。而电荷产生和复合之间的折衷仍然是一个挑战。近日，浙江大学陈红征使用混合稀释剂策略降低有机光伏的电荷生成和复合，并获得19.4%的效率。
本文要点：
1) 作者提出了一种混合稀释剂策略，以进一步提高OPV的器件效率。具体而言，具有聚合物供体（即PM6）和非富勒烯受体（NFA）（即BTP-eC9）的高性能OPV系统被混合稀释剂稀释，混合稀释剂包括BTP-S17的高带隙NFA和BTP-S16的低带隙NFB（与BTP-eC的类似）。与BTP-eC9混溶性更好的BTP-S17可以显著提高开路电压（VOC），而BTP-S16最大化了电荷生成或短路电流密度（JSC）。
2) BTP-17和BTP-S16的相互作用使得电荷产生和复合之间能够更好地折衷，从而导致19.76%的高器件性能。作者对载流子动力学的进一步分析验证了混合稀释剂对平衡电荷生成和复合的有效性。因此，该工作为高性能OPV的进一步商业化提供了有效的策略。
参考文献：
Tianyi Chen et.al Compromising Charge Generation and Recombination of Organic Photovoltaics with Mixed Diluents Strategy for Certified 19.4% Efficiency Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202300400
https://doi.org/10.1002/adma.202300400
Nature Communication：具有Ir/IrOx电子传输层的有机太阳能电池寿命超过10000小时
有机太阳能电池的稳定性是促进其实际应用的关键问题。近日，国家纳米科学中心周惠琼报道了具有Ir/IrOx电子传输层的有机太阳能电池寿命超过10000小时。
本文要点：
1) 作者发现Ir/IrOx电子传输层增强了有机太阳能电池的器件性能，这得益于其合适的功函数和纳米尺度表面能量的非均匀分布。值得注意的是，基于Ir/IrOx的器件在货架储存条件下表现出优异的稳定性（T80 = 56696 h） ，热老化（T70 = 13920 h） 和最大功率点跟踪（T80 = 1058 h）性能 。
2) 这归因于其光活性层的稳定形态，并且由于供体和受体的优化分子分布以及基于Ir/IrOx的器件中不存在光催化，这有助于保持老化器件中改进的电荷提取和抑制的电荷复合。该工作为稳定的有机太阳能电池提供了可靠和有效的电子传输材料。
参考文献：
Yanxun Li et.al Lifetime over 10000 hours for organic solar cells with Ir/IrOx electron-transporting layer Nature Communication 2023
DOI: 10.1038/s41467-023-36937-8
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36937-8
Nature Communication：具有抑制的三重态激子产生的近红外吸收受体，使得高性能串联有机太阳能电池成为可能
降低子电池的能量损失对于高性能串联有机太阳能电池是至关重要的，但它受到通过形成非发射三重态激子的严重非辐射电压损失的限制。近日，中科院化学所李永舫院士团队通过用硒吩取代BTPSV-4F中心稠环中的末端噻吩，开发了超窄带隙受体BTPSeV-4F，用于构建高效的串联有机太阳能电池。
本文要点：
1) 硒吩取代进一步将BTPSV-4F的光学带隙降低到1.17 eV，并抑制了在BTPSV-4F基器件中三重态激子的形成。以BTPSeV-4F为受体的有机太阳能电池表现出14.2%的较高功率转换效率，具有30.1mA cm-2的创纪录高短路电流密度和0.55 eV的低能量损失，这得益于由于抑制了三重态激子的形成而导致的低非辐射能量损失。
2) 我们还开发了一种用于前电池的高性能中带隙受体O1-Br。通过将基于PM6:O1-Br的前电池与基于PTB7-Th:BTPSeV-4F的后电池集成，串联有机太阳能电池表现出19%的功率转换效率。结果表明，通过分子设计抑制近红外吸收受体中三重态激子的形成是提高叠层有机太阳能电池光伏性能的有效途径。
参考文献：
Jia, Z., Ma, Q., Chen, Z. et al. Near-infrared absorbing acceptor with suppressed triplet exciton generation enabling high performance tandem organic solar cells. Nat Commun 14, 1236 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36917-y
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36917-y
Advanced Materials：效率为19.54%的有机太阳能电池，具有理想的批次间再现性和普遍适用性
高性能宽带隙(WBG)聚合物给体的有限选择库是基于非富烯受体(NFA)的有机太阳能电池的瓶颈问题，阻碍了其光伏性能的进一步提高。近日，四川大学彭强教授团队以双环二氟苯并[d]噻唑(BTz)为受体嵌段，苯并[1，2-b:4，5-b′]二噻吩(BDT)衍生物为供体单元，开发了一系列新的WBG聚合物，即PH-BTz、PS-BTz、PF-BTz和PCl-BTz。
本文要点：
1) 通过将S、F和Cl原子引入BDT上的烷基噻吩基侧链，所得聚合物表现出较低的能级和增强的聚集性能。氟化PBTz-F不仅表现出较低的HOMO能级，而且具有更强的面-面堆积有序性，并在相关的PF-BTz:L8-BO共混物中形成更均匀的纤维状互穿网络。实现了18.57%的高功率转换效率(PCE)。
2) PBTz-F还表现出良好的批间重现性和普遍适用性。此外，基于主体PBTz-F:L8-BO共混物和PM6客体给体的三元共混物OSCs表现出19.54%的进一步增强的PCE，这是OSCs的最高值之一。
参考文献：
Pang, B., Liao, C., Xu, X., Yu, L., Li, R. and Peng, Q. (2023), Benzo[d]thiazole Based Wide Bandgap Donor Polymers Enable 19.54% Efficiency Organic Solar Cells Along with Desirable Batch-to-batch Reproducibility and General Applicability. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2300631.
DOI:10.1002/adma.202300631
https://doi.org/10.1002/adma.202300631