重大突破:程沛/严岑琪团队提出三氧化钼体相钝化策略,制备兼具高效率与稳定性的有机太阳能电池

近日,四川大学高分子科学与工程学院程沛研究员/严岑琪副研究员团队联合香港理工大学李刚教授团队,在有机太阳能电池(OPVs)光伏性能与稳定性领域取得重大突破。研究成果以Bulk Passivation of Molybdenum Trioxide Enables Inverted Organic Photovoltaics with Significantly Enhanced Stability under Extreme Conditions”为题发表于Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.202522299)。该研究聚焦于高温条件下三氧化钼(MoO₃)化学反应引发的器件性能衰减问题,提出了一种“体相钝化”策略。通过在活性层中引入IPE作为小分子钝化剂,团队制备出了光电转换效率高达19.06%的倒置结构有机光伏器件。在严苛环境条件下,该类器件在500次极端热循环(-40°C85°C,约60%相对湿度,ISOS-T-3)和1个太阳光照(65°C,约50%相对湿度)下连续1150小时最大功率点(MPP)跟踪测试(ISOS-L-3)后,仍能保持初始光电转换效率的80%以上。相关成果为OPV产业化发展兼具高效率与高可靠性的有机光伏技术提供了可推广的研究思路

一、优异的热稳定性

X射线光电子能谱分析显示,IPE中的羰基能与MoO₃发生相互作用,显著降低氧空位浓度,稳定MoO₃的化学状态。更直观的证据是:在170°C高温下连续老化,没有IPE保护的器件中,受体分子BTP-eC9被氧化生成O=S=O结构的比例高达34.7%;而引入IPE后,这一比例骤降至9.0%

二、优异的环境可靠性

-40°C85°C的极端热循环中(500次循环,约60%相对湿度),在65°C1个太阳光照下连续运行1150小时后,经过IPE优化的器件,仍能保持初始效率的80%以上。

这意味着,易澄新能的有机光伏电池,在真实户外场景下的寿命可以稳定超过15年——这已经不是实验室里的“样品性能”,而是具备产业化价值的“产品性能”。

三、OPV产业化的有力保障

光伏产品的稳定性既和客户端整体项目的收益相关,又和产业端产品尺寸的进一步放大、产业成本进一步下降息息相关。基于四川大学程沛教授团队的研发成果,易澄新能源科技有限公司正在全力着手打造商业产品的全方位优异性能持久稳定的产品,保障产品克服在极端环境下的性能异常等问题,预计相关研发成果将有力推进OPV大尺寸、高性能的发展历程,在更广阔的应用中确保长期的性能稳定,实现OPV应用融入千家万户的企业愿景。

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创建时间:2026-02-28 08:30
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