薄志山教授、刘亚辉教授、路皓副教授，AM研究论文：基于三维结构的高荧光量子产率且适度结晶的受体构建低电压损失型高效有机太阳能电池

近年来，有机太阳能电池（OSCs）的光电转换效率（PCE）得到了显著提升。然而，其性能与晶硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池相比，仍存在着较大差距，这主要是由于OSCs中存在相对较高的电压损失。目前，大量研究已经证实通过在OSCs中引入具有高荧光量子产率（PLQY）的窄带隙受体材料来提升相应器件的电致发光效率，是一种有效降低OSCs电压损失的途径。但是，如何设计这一类型的受体材料仍然是OSCs领域所面临的一项重大挑战。

近日，来自青岛大学/北京师范大学的薄志山教授与青岛大学的刘亚辉教授、路皓副教授和祝向伟教授，在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“3D-Architectured Acceptor with High Photoluminescence Quantum Yield and Moderate Crystallinity for High-efficiency Organic Solar Cells with Low Voltage Loss”的研究型文章。该文章通过在稠环受体材料中嵌入三维立体的降冰片烯结构单元，有效抑制了受体分子的过度聚集，协同提升了自身的荧光量子产率，进而在有机太阳能电池中实现了高达20.4%光电转换效率以及0.508 V的极低电压损失。

该研究提出了一种新颖的分子设计策略：通过在传统窄带隙稠环受体分子中引入三维结构单元，来构建兼具高荧光量子产率与适度结晶性的受体材料。这一独特的分子设计思路突破了传统受体材料对大平面结构的依赖，通过精心引入三维结构单元，作者得以对受体分子的分子间相互作用以及聚集态结构实施精细调控，也有助于同步激发出受体分子的高效发光特性和高效电荷传输特性，从而为获取性能更为优异的受体材料开辟了一条崭新的研究思路。

该研究成功揭示了新型受体材料的化学结构与其聚集行为以及荧光量子产率之间的本质关联，并在此基础上建立起了材料的化学结构与相应器件的电压损失及光伏性能之间的“构-效”关系。基于这一认识，作者得以更加理性地设计并优化受体分子的化学结构，并将其用于构建更加高效的有机光伏器件。

在稠环受体分子中引入三维结构单元，对于降低相应光伏体系的电压损失具有重要价值。特别值得一提的是，作者将优化后的受体分子LLZ1作为一种有效的电压损失抑制组分，引入由D18和L8-BO构成的经典二元光伏体系时，不但获得了20.4%的高光电转换效率，更创下了效率超过20%的有机太阳能电池中电压损失低至0.508 V的极佳表现。

吉林大学学士、硕士、博士，德国柏林自由大学和美国北卡州立大学博士后，2002 年任中国科学院化学研究所研究员，2002 年获得基金委“杰出青年科学”基金支持，教育部长江学者特聘教授（2015-2020），教育部长江学者创新团队带头人，能量转换与存储材料北京市重点实验室主任。主要从事共轭聚合物光电功能材料的合成与性能研究，在国际重要学术期刊发表学术论文 300 余篇，包括Nat. Energy, Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Sci. China Chem., Adv. Energy Mater., ACS Energy Lett., Chem. Mater., Macromolecules等高水平论文。

青岛大学教授，山东省优青，山东省泰山学者青年专家。2013 年本科毕业于北京师范大学，2018 年于北京师范大学获得博士学位，师从薄志山教授。2020 年加入青岛大学纺织服装学院，功能染料与应用技术研究院核心成员，博士/硕士生导师，主持国家青年基金、面上项目等。研究方向：有机光电材料与器件，如有机太阳能电池关键材料、钙钛矿太阳能电池空穴传输材料等，开发了多种非富勒烯受体材料，共轭聚合物给体材料等。至今以第一/通讯作者发表 SCI 论文 80 余篇，包括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Joule, Energy Environ. Sci., Adv. Mater., Sci. China Chem., Adv. Energy Mater., ACS Energy Lett., Chem. Mater., Macromolecules等高水平论文。

青岛大学特聘教授。2022 年 6 月博士毕业于北京师范大学，师从薄志山教授。2022 年入职青岛大学，现为青岛大学材料科学与工程学院高分子材料系副教授，同时任职于青岛大学功能染料与应用技术研究院，长期从事有机光伏材料与器件的研究。以第一作者/共同一作/通讯作者身份在Angew. Chem. Int. Ed., Advanced Materials，Energy & Environmental Science, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Material, ACS Energy Letter, Chemical Engineering Journal, Science China Chemistry等学术期刊上发表40 多篇研究论文，多篇论文被杂志高亮报道。

青岛大学特聘教授，山东省泰山学者青年专家。2016年1月于清华大学获得博士学位，师从魏志祥研究员和帅志刚教授，同年进入中国科学院（国家纳米科学中心）工作，历任助理研究员、副研究员。2022年6月加入青岛大学功能染料与应用技术研究院薄志山教授团队。近年来以第一作者/共同一作/通讯作者身份在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Energy. Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Nano Energy、J. Mater. Chem. A、Chem. Mater.等国际知名学术期刊上发表论文多篇。

青岛大学功能染料与应用技术研究院高薪诚聘博士后若干人，课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/gnrlyyyjs。此外，青岛大学与北京师范大学课题组，长期招收博士、硕士研究生，课题组致力于光电材料与器件的研究，包括太阳能电池材料、器件物理、钙钛矿太阳能电池、发光二极管和柔性可穿戴器件等，有意者请联系：liuyh@qdu.edu.cn

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