半透明有机太阳能电池（STOSCs）由于其高能量转换效率(PCEs)，在车载集成和建筑集成光伏发电方面具有巨大潜力。为此，应进一步提高STOSCs在适当透明度下的效率。

近日，中科院福建物构所郑庆东研究员，Yunlong Ma报道了通过将DTNIF的非富勒烯受体作为第三组分材料纳入二元PBDB-TF:Y6体系，成功制备出高性能不透明和半透明三元OSCs。

文章要点

1）由于DTNIF的LUMO能级比Y6高，基于PBDB-TF:Y6:DTNIF的三元器件的VOCs比基于PBDBTF:Y6的二元器件的VOCs有所增强。表征结果显示，DTNIF的加入也可以增强结晶度，减少活性层的中空堆积距离，从而增强和更平衡的电荷传输。

2）实验结果显示，与基于PBDB-TF：Y6的二元OSC（PCE = 15.31％，V_OC = 0.849 V，J_SC = 25.26 mA cm^-2，FF = 71.36％）相比，基于PBDB-TF：Y6：DTNIF的性能最佳的三元OSC的PCE达到了16.73％，同时提高了J_SC，V_OC和FF值（V_OC = 0.858 V，J_SC = 26.40 mA cm^-2，FF = 73.80％）。

3）基于PBDB-TF：Y6：DTNIF的最佳性能的三元STOSC达到了13.49％的出色PCE和22.58％的高AVT。此外，与二元STOSC相比，三元STOSC显示出改善的色彩感知。STOSC的PCE达到了创纪录的13.49％，改善了颜色透明度，以及高于20%的可见平均透光率（AVT），这些都使其在与汽车车窗等透明元素结合时成为有前途的候选OSC。

研究结果表明，在传统的二元有源层中加入合适的第三组分材料是实现高效稳定三元OSCs及其高性能半透明器件的有效策略。

P. Yin, Z. Yin, Y.Ma and Q. Zheng, Improving charge transport of ternary blend active layer for efficient semitransparent organic solar cells, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/D0EE03378B

https://doi.org/10.1039/D0EE03378B