高效有機太陽能電池以電子給受體材料均勻共混形成的本體異質結為基礎，目前其光電效率已突破到15%。在器件制備工藝日臻成熟的條件下，新材料的設計合成及應用對于光電效率不斷提高起了至關重要的作用。近期，我院有機光伏研究團隊楊少鵬課題組將硅炔官能團側鏈應用到高效給體聚合物分子主鏈中制備了相關光伏材料,發現通過硅炔功能側鏈的有效應用可達到強化分子間相互作用、保證溶液加工性能，并有效提升器件開路電壓等目的（ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 28828）。進一步，團隊成員利用硅炔可舒解空間位阻的特點，將其應用到“頭碰頭”聯二噻吩構筑單元中，解決傳統地單純烷基取代時空間位阻大的弊端，構筑了可實現高器件開路電壓的有效聚合物給體（ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 7271）。這些工作對于探索硅炔側鏈的應用及具有高開路電壓特征的給體材料開發具有重要意義。

界面緩沖層可調度電荷由光活性層向電極有效轉移。契合溶液加工以降低器件制造成本的需要，近年來醇溶性聚電解質陰極界面材料獲得了廣泛應用。然而其在使用過程中存在厚度過薄、需要和不穩定性Al電極組合以及不能充分阻擋空穴等局限。為此，團隊成員將蒸鍍性陰極界面材料BCP/Ag電極和醇溶性聚電解質結合，實現了器件效率及穩定性的提升，而且該類陰極界面設計對不同聚電解質及活性層體系都能起到效果（ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 5682）。通過向傳統二元體系中引入第三組分，可以實現調節光吸收、促進電子轉移以及改善微納混合形貌等目的，同時可避免采用疊層器件時的復雜制備工藝。最近，團隊將非富勒烯受體IT-M摻雜到PTB7-Th：PC₇₁BM體系中，獲得了器件各參數及性能的綜合提高（Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2018, 182, 45）。通過結晶性小分子DR3TBDTT的有效摻雜亦實現了類似目的（Org. Electron. 2017, 41, 209）。

此外，繼先前工作基礎上（Prog. Photovolt: Res. Appl. 2015, 23, 783; Org. Electron. 2015, 18, 70），近期團隊成員拓展了溴硝基苯類添加劑的應用（J. Mater. Chem. C 2017, 5, 10985）。同時，在基于添加劑的鈣鈦礦太陽能電池性能優化方面亦進行了積極嘗試（Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2017, 165, 36）。自2017年以來，共發表JCR一區文章7篇、二區文章3篇，取得了重要進展。

（Sol. Energy Mater. Sol. Cells2017,165, 36-44）

（物理學院供稿）