太阳能为全球社会日益增长的能源需求提供了另一种解决方案。半透明有机光伏（ST-OPVs）由于其可调的能级和较高的能量转换效率（PCE）而受到人们极大的关注。由于其透明性，ST-OPVs可以用作温室的发电屋顶，以及现代建筑或幕墙的彩色可调墙/窗。随着吸收近红外光子的窄禁带半导体的快速发展，ST-OPVs的性能得到了极大的提高，平均可见光透过率超过了20%，PCE超过了12%。

近日，加州大学洛杉矶分校杨阳教授重点综述了用于ST-OPV的窄带隙供体材料和窄带隙非富勒烯受体（NFAs）材料的研究进展。

文章要点

1）作者首先引入显色指数（CRI）、平均可见光透过率（AVT）、光利用效率（LUE）、量子利用效率（QUE）和双面因子等关键参数来提高ST-OPVs的性能。其次，实现高效ST-OPV的最新研究是由于充分利用了近红外光子，其中的器件由窄禁带材料组成。因此，总结涵盖了作为ST-OPVs供体的窄带隙聚合物分子设计的研究进展。然后，根据其化学结构总结了作为受体的窄带隙NFAs材料的研究进展。

2）此外，作者还重点总结了高性能ST-OPV器件方面的策略，包括三元混合策略、有源层供体/受体分布策略、串联结构策略和透明导电电极策略。进一步讨论了ST-OPV的潜在应用，如农业自供能温室、美学设计的彩色外观、隔热以及汽车天窗的颜色调节等。

3）作者最后总结了ST-OPVs的最新研究进展，并为聚合物给体材料和NFAs的高效分子设计提供了一定指导。同时，从器件角度总结了设计高性能ST-OPV的策略。

参考文献

Hao-Wen Cheng, Yepin Zhao, and Yang Yang, Toward High-Performance Semitransparent Organic Photovoltaics with Narrow-Bandgap Donors and Non-Fullerene Acceptors, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102908

https://doi.org/10.1002/aenm.202102908