3月3日，深圳技术大学新材料与新能源学院杨涛博士以共同第一作者身份在国际能源材料一区期刊Joule(实时影响因子：38.9)发表题为"16% efficiency all-polymer organic solar cells enabled by a finely tuned morphology via the design of ternary blend"（《通过三元共混物的设计和精细形态控制实现效率为16％的全聚合物有机太阳能电池 》）的研究论文。

杨涛博士与其合作者系统研究了如何从热力学角度提高太阳能器件中激子的捕获和电荷传输，使太阳能器件的效率和长期稳定性得到进一步提高，为全有机光伏器件的下一步产业化奠定了良好基础。

论文链接：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(21)00077-5

在硅太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、量子点太阳能电池和有机太阳能电池（OSC）等太阳能电池中，虽然硅太阳能电池是发展最成熟的，也在市场应用中居主导地位，但有机太阳能电池的可折叠形态使其成为下一代光电器件的重点研究对象。其中，全聚合物有机太阳能电池 （AP-OSC）更是最有前途的商业化候选技术方案之一。目前，大多数AP-OSC的转换效率（PCE）显著低于基于小分子受体（SMAs）的器件 （14％-17％），降低了AP-OSC的竞争力。在本论文的研究中，作者成功构筑起一个由PM6，PY-IT和BN-T三种聚合物组成的高性能三元活性层，提供的认证PCE达到16.09％，这是全聚合物有机太阳能电池的又一个里程碑。研究过程中，作者还邀请了浙江大学的同行在实验室独立重现出这一实验结果，并继续探索大面积高性能三元活性层的设计和制作，实现0.92平方厘米的器件PCE达到15.45％！下图为印有深圳技术大学英文缩写SZTU的可180°折叠的全聚合物有机太阳能电池器件。

可180°折叠的全聚合物有机太阳能电池器件

Joule（能源领域）是Cell出版社旗下Cell杂志在跨学科领域的四大姊妹刊之一，其它分别为One Earth（地学与环境科学）Chem（化学）Matter（物理领域）。这四个期刊定位高、发文量少、难度较大。Joule杂志同时为纪念詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule，1818年12月24日—1889年10月11日）设立。

焦耳是英国物理学家，英国皇家学会会员，在热学、热力学和电方面做出了杰出贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章（Copley Medal）。后人为了纪念他，把国际单位制能量或功的导出单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏Joule的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。焦耳在研究热的本质时，发现了热和功之间的转换关系即焦耳定律，并由此得到了能量守恒定律，最终发展出热力学第一定律。

供稿 | 新材料与新能源学院

图文编辑 | 党委宣传部