降低有机光伏能量损失　探索未来方向　实验室吴宏滨教授团队发表高水平成果

近期，实验室吴宏滨教授课题组联合北京大学材料科学与工程学院占肖卫教授团队和新西兰惠灵顿维多利亚大学Justin M. Hodgkiss教授团队，在《自然.综述物理》(Nature Reviews Physics)发表题为 “Physical insights into non-fullerene organic photovoltaics (非富勒烯基有机光伏的物理阐释)”的综述文章(Nat. Rev. Phys., 2024, DOI: 10.1038/s42254-024-00719-y)。全面总结阐述了非富勒烯基有机光伏这一热点研究领域在光物理和器件物理等方面的最新进展。

太阳电池(光伏器件)是一种将安全、绿色、可再生的太阳能转换为电能的器件。有机太阳电池是以有机半导体作为实现光电转换的活性材料，具有制造成本低廉、原料资源丰富、质量功率密度大、环境友好、可半透明、可采用卷对卷印刷制备大面积柔性器件等突出优点，在建筑光伏等分布式光伏和物联网器件、可穿戴器件等“光伏+”应用方面前景广阔。

近年来，非富勒烯受体的发展有力推动有机太阳电池的效率突破20%，达到接近晶硅太阳电池的水平，推动该领域进入“非富勒烯时代”。非富勒烯受体与富勒烯受体在基础光物理、光化学、电子结构、光学性质等方面存在显著差异，这些差异是支撑非富勒烯受体性能实现突破的重要原因。

本次发表的成果讨论了非富勒烯受体有机太阳电池中激子解离驱动力、载流子复合和能量损失之间的关系，并特别提出了在能隙定律框架下进一步降低该有机光伏体系能量损失的方法，明确未来发展方向。

非富勒烯受体区别于富勒烯受体的物理性质和物理过程特征

      实验室吴宏滨教授课题组长期致力于有机光电材料与器件的研究，在高性能光伏器件(Nat. Photonics, 2012, 6, 591；Nat. Photonics, 2015, 9, 174)、器件物理(Nat. Photonics, 2020, 14, 300)和利用非富勒烯受体制备高性能近红外有机发光二极管(Nat. Photonics, 2022, 16, 752)等领域做出了若干的贡献。

      材料科学与工程学院专职研究员谢源博士为论文的共同第一作者，吴宏滨教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金委、科技部重点研究计划以及学校、学院专职研究员人才项目的资助。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s42254-024-00719-y