钙钛矿-有机串联太阳能电池近红外高效捕获技术突破

为解决钙钛矿-有机串联太阳能电池近红外光电流不足导致的效率瓶颈，研究人员通过设计新型不对称非富勒烯受体（NFA）P2EH-1V，将光学带隙降至1.27 eV并保持理想激子解离特性。该器件实现有机底电池17.9%效率（Jsc=28.60 mA cm?2），钙钛矿顶电池Voc达1.37 V，最终获得26.7%（认证26.4%）的串联电池效率纪录，为光伏技术发展提供新范式。

　　

这项突破性研究聚焦钙钛矿-有机杂化串联太阳能电池的效率瓶颈。通过精巧设计具有单侧共轭π桥的不对称非富勒烯受体（non-fullerene acceptor, NFA）P2EH-1V，成功将光学带隙压缩至1.27电子伏特（eV），同时完美平衡了激子解离效率与纳米形貌调控。瞬态吸收光谱证实该材料能高效实现从P2EH-1V到给体PM6的空穴转移，器件非辐射电压损失仅0.20 eV，却保持卓越的电荷生成效率。

有机底电池斩获17.9%的转换效率，短路电流密度（J_sc）飙升至28.60毫安每平方厘米（mA cm^?2）。更令人振奋的是，通过界面复合损失的精准调控，钙钛矿顶电池实现1.37伏（V）的超高开路电压（V_oc）和85.5%的填充因子（FF）。这些协同创新最终催生出面积超过1平方厘米（cm²）的串联器件，效率峰值达到26.7%（第三方认证26.4%），创造了该领域的新里程碑。