双组分协同杂化界面层实现21%效率有机太阳能电池的重大突破

研究人员通过开发无机-有机杂化阴极界面层(AZnO-F3N)，成功解决了传统有机太阳能电池(OSCs)中阴极界面层(CIL)导电性差、复合率高和形貌不佳等关键问题。该研究将PNDIT-F3N与二维非晶氧化锌结合，使D18:L8-BO基二元OSC效率达20.6%，引入BTP-eC9后效率进一步提升至21.0%(认证效率20.8%)，展现出优异的稳定性、机械强度和广泛适用性。

　　

这项突破性研究展示了一种革命性的阴极界面层(CIL)设计策略。科研团队巧妙地将有机材料PNDIT-F3N与二维非晶氧化锌(ZnO)结合，创造出具有双组分协同效应的杂化界面层AZnO-F3N。这种创新设计显著降低了界面缺陷，同时提升了导电性和薄膜均匀性。

在D18:L8-BO活性层体系中，新型CIL展现出卓越的性能：电荷提取效率显著提高，复合损失大幅降低，最终实现了20.6%的惊人转换效率。更令人振奋的是，当引入BTP-eC9作为第三组分时，效率记录被刷新至21.0%(经认证达20.8%)，创造了有机光伏领域的新标杆。

该技术突破不仅体现在效率上，其优异的稳定性表现和机械强度更使其在柔性电子领域大放异彩。无论是厚膜器件还是柔性设备，AZnO-F3N都展现出令人印象深刻的普适性，为有机太阳能电池(OSCs)的商业化应用铺平了道路。这项研究为下一代高性能光伏器件的发展提供了全新思路。