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  近日，電子科技大學光電科學與工程學院、電子薄膜與集成器件國家重點實驗室于軍勝教授團隊與現任職于紐約大學的André D. Taylor教授團隊合作，在國際權威學術期刊《今日材料》（Materials Today，影響因子：21.695）上發表題為“A highly efficient polymer non-fullerene organic solar cell enhanced by introducing a small molecule as a crystallizing-agent”（通過引進一種小分子結晶助劑增強了非富勒烯聚合物太陽能電池的性能）的研究論文。英才實驗學院首屆畢業生、2017年度“成電杰出研究生”鄭毅帆為該論文的第一作者，于軍勝和André D. Taylor為共同通訊作者，電子科技大學、電子薄膜與集成器件國家重點實驗室為排名第一的署名單位。

聚合物非富勒烯有機太陽能電池的器件結構（左上）、光伏性能（左下）和作用機理（右）

  研究團隊首次提出在光活性層薄膜中摻雜“結晶助劑”（Crystallizing-agent），精確地調控了薄膜形貌與結晶度，成功實現了能量轉換效率為10.86%的非富勒烯有機薄膜太陽能電池，是當時文獻報道的三元摻雜非富勒烯太陽能電池光電轉換效率的世界最高紀錄（Materials Today, 2018, 21, 79-87）。研究者首次引入方酸小分子作為“結晶助劑”，通過增強薄膜內部面外方向的分子鏈排序以提升薄膜的自組裝與結晶性，大幅度地提高了有機半導體光電薄膜材料的載流子遷移率；同時，針對在有機太陽能電池領域極具發展潛力的非富勒烯材料本身存在的物理、化學缺陷的瓶頸性難題，創新性地采用溶劑添加劑對方酸小分子提供精確的調控與定位，促使其與非富勒烯材料之間形成緊密、高效的共混結晶，實現了具有高電荷遷移率和高填充因子特性的三元摻雜非富勒烯太陽能光伏器件，短路電流密度為17.3 mA cm-2，開路電壓為0.89V，填充因子為0.68，能量轉換效率達到了10.51%（最高能量轉換效率達10.86%）。該工作為實現有機半導體光電薄膜形貌的精確調控、寬光譜響應、高效率的聚合物太陽能電池開辟了一個新途徑，對有機光伏領域的發展將起到積極的引領作用。

  論文的器件設計、制作與性能優化等大部分工作在電子科技大學完成，部分的表征與測試工作在美國耶魯大學、西北大學完成。該工作受到國家自然科學基金創新群體（資助排名第一）、國家自然科學基金面上項目、國家留學基金、美國國家自然科學基金、美國能源部、四川省科技廳國際合作課題等項目的資助。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702117304935