超低成本缺位金属-氧框架(BSiW9)实现高效稳定有机太阳能电池

研究人员开发了一种新型无机缺位结构金属-氧框架BSiW9作为p-i-n结构有机太阳能电池(OSCs)的电子传输层(ETL)，不仅实现了20.5%的创纪录能量转换效率(PCE)，更通过氢醌衍生物(HQ)掺杂策略显著提升电导率，使器件在1250小时最大功率点跟踪后仍保持92%初始效率，为解决有机ETL成本高、批次差异大和稳定性差等产业瓶颈问题提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究展示了一种革命性的无机缺位结构金属-氧框架材料BSiW₉，它如同为有机太阳能电池(OSCs)装上了"分子级高速公路"。传统p-i-n结构OSCs虽然效率可观，但有机电子传输层(ETL)就像容易"堵车"的乡间小道——不仅造价高昂，还会因分子自聚集导致性能快速衰减。

科研团队巧妙设计的BSiW₉框架犹如精密的分子筛，其独特的缺位结构能高效"捕获"并传输电子。更妙的是，研究人员引入氢醌衍生物(HQ)作为"分子加油站"，通过氧化还原作用显著提升材料导电性。这种"双管齐下"的策略使OSCs的能量转换效率(PCE)飙升至20.5%，远超传统有机ETL器件。

最令人振奋的是，这些电池展现出堪比"龟甲"的稳定性——在持续工作1250小时后，仍保持着92%的初始性能，创造了p-i-n结构OSCs的寿命新纪录。这项研究不仅为开发低成本、高稳定光伏器件开辟了新路径，更展示了无机框架材料在清洁能源领域的巨大潜力。