我校光电工程学院贾涛副教授团队报道了具有精准结构的分子量超过10000 g/mol的新型树枝状电子受体分子，并构筑了高效率且高稳定的聚合物太阳电池。该项研究成果以《A dendritic hexamer acceptor enables 19.4% efficiency with exceptional stability in organic solar cells》为题在线发表在Nature子刊《Nature Communications》。该成果被“巨力光电”“第三代薄膜太阳电池”等微信公众号报道。
聚合物太阳电池因其轻便、柔性、半透明以及可卷对卷溶液加工等独特优势，广受关注，并且在特定应用场景下，能够与传统硅太阳电池形成互补。然而，迄今为止，聚合物太阳电池的服役稳定性仍然是一个亟待解决的难题。活性层组分（特别是非富勒烯小分子受体）的结晶诱导的形貌降解，是影响器件稳定性的主要因素之一。针对这一挑战，研究团队采用烷基链连接策略，成功高产率合成了分子量超过10000 g/mol的树枝状电子受体材料。基于该树枝状受体分子的聚合物太阳电池器件实现了19.4%的光电转换效率，创下了基于巨型分子受体材料的最高效率之一。得益于树枝状分子较高的分子量和增强的分子间相互作用，成功抑制了受体分子扩散，极大地提升了器件的长期存储和加热稳定性。这一研究成果为设计高效率且高稳定性的受体材料提供了宝贵的指导意义。
该研究由广东技术师范大学作为第一完成单位，贾涛副教授为第一作者，其指导的研究生林涛、吴伦比，以及本科生杨洋、蔡汇敏、林康峰等参与了该项研究工作。合作单位包括香港理工大学、香港科技大学、华南师范大学、华南理工大学等。该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金以及我校人才引进项目的大力支持。
