日前，江汉大学阳仁强教授团队相关研究成果以“Hybrid Interface Engineering With Piperidinium Ionic Polymers Toward 21% Efficiency of Organic Solar Cells”为题发表于国际顶级期刊《Advanced Materials》（IF:26.8）上。
有机太阳能电池凭借轻质、柔性、可溶液加工等优势，成为下一代清洁能源的核心方向，但阴极界面层导电性与厚度耐受性不足、非辐射复合能量损耗过高两大难题，长期制约效率与稳定性提升。阳仁强教授团队聚焦分子设计与界面调控，提出两种全新策略，实现性能与工艺的协同突破。
该团队首创哌啶鎓离子聚合物（PIP）杂化阴极界面层（CIL）策略，通过离子化哌啶基团的空间位阻调控成膜动力学，借助强静电作用力控制分子堆积，将无序H-聚集转化为有序J-聚集，同步实现界面偶极增强、功函数降低、电导率翻倍。基于该杂化界面在PM6:D18:L8-BO体系中实现20.85%的光电转换效率，在80 nm厚膜下仍保持17.01%的高效率，为大面积印刷制备提供关键支撑。
此外，团队设计合成不对称D-A型固体添加剂a-ADI与a-ATI，通过偶极诱导的强分子间相互作用，精准调控活性层聚集态与微观形貌、提高载流子迁移率、降低缺陷密度，非辐射能量损耗降至0.205 eV。基于D18:L8-BO二元器件实现20.56%光电转换效率。相关研究成果以“Non‐Radiative Loss Suppression via a Novel Asymmetric Anthracene‐Diimide Additive: A Pathway to 20.56% Efficient Binary Organic Solar Cells”为题发表于国际知名期刊Advanced Functional Materials（IF:19）上。
两项成果第一作者分别为江汉大学祝潇、阳明轩与梁军红、陈亮亮，江汉大学陈亮亮博士、王迅昶副教授和阳仁强教授为共同通讯作者，该研究得到科技部、国家自然科学基金、湖北省科技厅等项目的资助。
