在有机电子产业飞速发展的今天，有机半导体材料的性能优化始终是制约产业升级的核心瓶颈。近日，我司研发团队专家、四川大学高分子科学与工程学院程沛研究员/王嘉宇副研究员团队联合北京大学周欢萍教授团队，在有机半导体能量无序调控领域取得突破性进展，相关研究成果为提升有机电子器件性能、推动产业高质量发展提供了全新的技术路径。
一、深耕前沿：为何能量无序是有机半导体领域的“卡脖子”难题？
有机半导体因其柔韧性、轻质、溶液可加工性、可大面积制备等独特优势等优点，在柔性电子、半透明光伏等领域展现出广阔应用前景，早已成为新一代电子信息产业的核心材料之一。然而，其分子间作用力较弱，堆积方式灵活，易在薄膜中形成无序聚集结构，导致能量无序度较高，这种能量无序会严重阻碍电荷的有效传输，大幅降低器件的导电性和稳定性，成为限制有机电子器件向更高性能、更长寿命升级的关键技术瓶颈。
二、创新突破：我司程沛/王嘉宇团队开辟能量无序调控新路径
面对这一行业痛点，四川大学高分子科学与工程学院程沛研究员/王嘉宇副研究员团队联合北京大学周欢萍教授团队，基于“分子间相互作用精准调控”的创新思路，创新性地提出了一种利用邻苯二甲酸酯类分子作为“组装诱导剂”的策略，通过调控有机半导体侧链的相互作用，有效提升了分子堆积的有序性，显著降低了材料的能量无序度，进而显著改善了器件性能，研究成果为提升有机电子器件性能、推动产业高质量发展提供了全新的技术路径。研究团队开发了一系列邻苯二甲酸酯类的组装诱导剂，发现组装诱导剂在多种p型有机聚合物半导体中均存在一定的普适性，并通过多种表征手段，从分子到器件层面系统研究了组装诱导剂的作用机理。以DOP作为组装诱导剂为例，通过侧链相互作用调控PM6分子的堆积行为，从而显著提升其薄膜的结构有序性并降低能量无序性。有序性的提升为器件性能带来了明显的提高。在有机场效应晶体管中，DOP处理提高了PM6的器件的平均空穴迁移率，增幅达33.3%。在应用前景广阔的半透明有机太阳能电池中，该策略展现出独特优势：器件在维持13.7%光电转换效率的同时，平均可见光透过率由30.4%提升至33.8%。这主要归因于更有序的分子堆积导致吸收光谱半高宽收窄、吸收拖尾减弱，使得器件在视觉上更透明。进一步的器件物理分析表明，器件吸光变少但光电流基本不变源于双分子复合受到抑制、电荷载流子寿命延长以及电荷提取能力的增强。最终，电池获得了高达4.63%的光利用效率，为目前无光学结构半透明有机太阳能电池的最高值之一。
该图文引用于Advanced Materials上的《Suppressing Energetic Disorder of Organic Semiconductors for Semitransparent Photovoltaics and Thin-Film Transistors》
三、价值凸显：为有机电子产业注入强劲动力
此次在有机半导体能量无序调控领域的突破，不仅彰显了程沛/王嘉宇团队强大的研发实力，更将为有机电子产业带来深远影响：
该工作不仅提出了一种简单、通用且高效的新方法抑制有机半导体的能量无序，还从分子相互作用的层面深化了对有机半导体聚集行为的理解，为制备高性能有机电子器件开辟了新途径。
在柔性电子领域，性能更优的有机半导体材料将为可穿戴设备、柔性传感器等新兴产品提供核心支撑；在显示领域，无光学结构半透明有机太阳能电池助力柔性显示、超高清显示等高端产品的升级；在能源领域，基于新型有机半导体材料的太阳能电池，光电转换效率有望进一步提升，推动低成本光伏产品的普及。
未来，我司将持续加大在有机电子材料领域的研发投入，推动更多创新成果落地转化，为我国高端电子材料产业的自主可控贡献力量。
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【成都易澄新能源科技有限公司】是一家专注于发展超薄柔性、隔热透明且低成本的有机光能电池及其长续航智能终端电源模组的高新技术企业，拥有一支由国内知名专家领衔的研发团队，建有完善的研发平台。公司始终以“创新驱动产业升级”为使命，深耕有机电子领域，让有机光能守护智慧家庭，让健康低碳焕新绿色生活！
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