有机太阳能电池因轻质、柔性、颜色可调、可溶液加工等优点，在可穿戴能源、建筑光伏一体化、太空光伏等领域具有广阔的应用前景。
近日，中国科学院国家纳米科学中心在有机太阳能电池新材料创制和高性能器件构筑方面取得进展。团队创新性提出了“三重限制振动”的分子设计理念和“垂直偏析合金”的三元工作机制，破解了长期制约有机光伏性能提高的电流—电压严重相互制衡的瓶颈难题，为高性能有机光伏材料的设计开辟了全新路径。
团队提出了中心单元、端基、中心骨架“三重限制振动”的窄带隙分子设计策略，合成了新型窄带隙受体材料Qx-Se-NF。团队利用受体组分结晶差异诱导相分布，利用组分表面能差异调控相界面，构筑高度有序聚集体，全面优化了电荷分离界面、传输通道和光子捕获。基于上述分子结构与聚集体有序性的双重调控，团队实现了器件三个关键参数的协同提升。研究发现，Qx-Se-NF材料体系展现出优异的非卤溶剂加工性能。该材料体系在大规模印刷、柔性光伏制造中展现出巨大潜力。
相关研究工作发表在《自然-材料》（Nature Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。
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