表面织构化策略实现高效伪平面异质结半透明有机光伏器件新突破

《Science China-Chemistry》：A novel surface texturization strategy enables printing efficient pseudo-planar heterojunction semi-transparent organic photovoltaics

本研究针对半透明有机光伏(ST-OPVs)中平均可见光透过率(AVT)与功率转换效率(PCE)相互制约的关键问题，研究人员通过创新性地结合表面织构化策略与伪平面异质结(PPHJ)结构，成功制备出具有优异光电转换性能的ST-OPVs。该器件实现了19.17%的纪录PCE（认证19.02%）和5.54%的光利用效率(LUE)，其出色的隔热性能和显色指数为农业温室和建筑光伏一体化提供了经济可持续的应用前景。

　　

一项创新的表面织构化策略成功实现了高效伪平面异质结半透明有机光伏(Organic Photovoltaics, OPVs)的制备。半透明有机光伏(Semi-transparent OPVs, ST-OPVs)在光伏建筑一体化和农业温室能源领域具有巨大潜力，但其平均可见光透过率(Average Visible Transmittance, AVT)与功率转换效率(Power Conversion Efficiency, PCE)之间的相互制约关系仍是关键难题。

研究人员将表面织构化策略与伪平面异质结(Pseudo-Planar Heterojunction, PPHJ)结构相结合，制备出具有卓越光电转换和光管理能力的ST-OPVs。微图案化阵列能够多次偏转入射光，使织构化活性层表现出显著改善的光捕获能力和降低的光学损耗。此外，表面织构化策略还能增强活性层的结晶度，精确控制给体/受体的相互渗透，从而扩大激子解离界面并形成有序的载流子动力学。

通过刮涂法制备的织构化不透明器件实现了19.17%的创纪录PCE（认证效率19.02%），而半透明器件则达到了5.54%的顶尖光利用效率(Light Utilization Efficiency, LUE)，同时保持优异的PCE（14.40%）和AVT（38.43%）。特别值得注意的是，ST-OPVs出色的隔热性能和显色指数非常适合农业温室和隔热屋顶应用，这表明表面织构化策略能为ST-OPVs在经济可持续农业发展领域提供广阔的应用前景。