近日，從中國(guó)科學(xué)院處獲悉，該院研究所有機(jī)固體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員朱曉張課題組科研人員利用前期發(fā)展的噻吩并噻吩類(lèi)光伏受體新材料NITI（Adv．Mater．2017，29，1704510），合理選擇二元體系，構(gòu)筑了具有“分級(jí)結(jié)構(gòu)”的三元活性層形貌，實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)化效率的大幅提升，闡釋了形貌對(duì)光電過(guò)程和器件參數(shù)的決定性影響。

據(jù)悉，他們聯(lián)合上海交通大學(xué)和瑞典林雪平大學(xué)相關(guān)課題組合作，提出“分級(jí)結(jié)構(gòu)”的三元活性層新形貌：NITI和BTR高度共混，形成有利于電荷分離的小相分離精細(xì)結(jié)構(gòu)，PC71BM在BTR和NITI共混區(qū)外圍形成大尺度的相分離結(jié)構(gòu)和有利的face－on堆積。研究者證明了NITI受體在光電過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，它一方面抑制BTR和PC71BM的接觸，使得三元器件獲得和二元器件（BTR：NITI）相當(dāng)?shù)牡蛽p耗開(kāi)路電壓；PC71BM在活性層中形成了電子傳輸高速通路，將NITI分離的電子有效輸運(yùn)至電極，從而同時(shí)保證了高的外量子效率（EQEs）和填充因子（FF）。

該工作設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了有機(jī)三元電池活性層新形貌，充分發(fā)揮了小分子和富勒烯電子受體在有機(jī)太陽(yáng)能電池中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高開(kāi)壓、高電流和高填充因子，為有機(jī)三元電池活性層形貌調(diào)控提供了新思路。