近日，英国皇家化学会材料科学领域国际顶尖期刊Journal of materials chemistry A选出了2019年最受欢迎的论文(https://mp.weixin.qq.com/s/OSepIBH381w_1l3U4ioN4Q)。我校材料科学与工程学院硕士生梁泽洲(第一作者)在导师李建丰教授的悉心指导下，在该期刊上发表的题为“The comprehensive utilization of the synergistic effect of fullerene and non-fullerene acceptors to achieve highly efficient polymer solar cells”的论文成功入选，同时该文也是ESI高被引论文。该期刊在最新的中国科学院SCI期刊分区表中属材料科学类1区Top期刊，最新影响因子为10.733。

聚合物太阳能电池(PSCs)是将太阳能直接转化为电能的装置，具有质量轻、柔性、低成本、可溶液加工和大面积制备等突出优势，已成为新一代光伏技术的重要发展方向。PSCs中的体异质结型活性层通常由一个电子给体材料和一个电子受体材料共混制备而成。由于有机光伏材料的吸收光谱较窄，采用双组分制备的二元器件难以实现对太阳光谱的全波段吸收，因而限制了有机光伏器件效率的进一步提升。在本工作中，我们巧妙地在PTBTz-2:IT-M体系中掺入第三组分PC₇₁BM，制备了三元器件，通过调控PC₇₁BM含量使三元器件PCE提升至12.28%。首次提出了结构不相似“协同作用单元”的概念，并通过密度泛函和态密度理论计算了这两种受体之间存在的协同作用。通过表面能、2D-GIWAXS和飞秒泵浦探测等分析手段研究了两种结构不相似的受体材料PC₇₁BM和IT-M的相互作用、活性层分子取向和激子动力学等，结果表明这两种受体之间存在协同作用，能形成有利的互穿网络结构形貌、减少载流子复合，进而能实现高性能的器件，为设计和制备高效的三元PSCs提供了一种新的思路和理论依据。

Fig. 1 (a) Chemical structures of PTBTz-2, IT-M and PC₇₁BM; (b) Energy diagrams of device; (c)J–Vcurves of PSCs

致谢：该研究工作得到国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金、兰州交通大学“百人计划”的资助以及夏养君教授(兰州交通大学)、杨春明博士(中国科学院上海高等研究院)、高珂博士(美国华盛顿大学)、刘涛博士(香港科技大学)、李洪东博士(中国科学院国家纳米科学中心)等的大力帮助。

论文链接：https://doi.org/10.1039/C9TA04286E

（来源/材料学院）