AM：有機(jī)光伏三元策略搭配可調(diào)寬帶隙鈣鈦礦實(shí)現(xiàn)高效鈣鈦礦/有機(jī)疊層電池

鈣鈦礦/有機(jī)疊層太陽(yáng)能電池（P/OTSCs）備受關(guān)注，但有機(jī)底電池的近紅外吸收不足以及與鈣鈦礦頂電池的兼容性差限制了其進(jìn)一步發(fā)展。

本文青島大學(xué)劉亞輝、路皓、四川大學(xué)趙德威和北京師范大學(xué)薄志山等人提出一種三元策略，將近紅外吸收材料mBZS-4F與高結(jié)晶性L8-BO作為混合受體，與D18給體結(jié)合構(gòu)建有機(jī)底電池吸收層。該方法將吸收邊有效拓展至970 nm，同時(shí)保持低電壓損失（0.54 eV）。通過優(yōu)化L8-BO:mBZS-4F比例為2:1，實(shí)現(xiàn)了20.42%的優(yōu)異能量轉(zhuǎn)換效率和81.25%的填充因子。該組合策略與1.80、1.86和1.88 eV的寬帶隙鈣鈦礦頂電池表現(xiàn)出良好的兼容性，所構(gòu)建的P/OTSCs效率分別達(dá)到25.82%、25.50%和26.08%。

該工作表明，三元策略不僅有利于單結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池性能，也適用于多種寬帶隙鈣鈦礦頂電池，為實(shí)現(xiàn)高效P/OTSCs提供了可行路徑。

文章亮點(diǎn)：

1. 三元受體協(xié)同拓寬吸收并降低電壓損失通過引入近紅外吸收材料mBZS-4F與高結(jié)晶性L8-BO構(gòu)建合金受體相，將吸收邊拓展至970 nm，同時(shí)將非輻射能量損失降至0.168 eV，實(shí)現(xiàn)高電流與高電壓的平衡。

2. 可編程帶隙匹配策略實(shí)現(xiàn)廣泛兼容性通過調(diào)節(jié)L8-BO與mBZS-4F比例，有機(jī)底電池帶隙可在1.42–1.47 eV范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)控，適配1.80–1.88 eV多種寬帶隙鈣鈦礦頂電池，具備強(qiáng)通用性與容錯(cuò)性。

3. 疊層器件效率突破26%，兼具優(yōu)異穩(wěn)定性最優(yōu)P/OTSCs效率達(dá)26.08%，并在高溫（50°C）與持續(xù)光照下保持80%以上初始效率，展示出良好的實(shí)用潛力。