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  未來光伏建筑/交通一體化下，很難保證光垂直入射，因此實(shí)現(xiàn)大接收角的光伏組件是減少光伏組件實(shí)際應(yīng)用中光損失的必經(jīng)之路(如圖1)。全聚合物有著優(yōu)異的穩(wěn)定性，更加適合商業(yè)化應(yīng)用，然而由于全聚合物電池形貌調(diào)控困難，效率相對類y6類小分子受體較低。開發(fā)具有納米級纖維結(jié)構(gòu)集成在微米尺寸表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的有機(jī)光伏薄膜是一種理想的方案。

圖1 表面陷光形貌的優(yōu)勢

  近期，上海交通大學(xué)劉烽教授團(tuán)隊(duì)以全聚合物體系PM6:PY-IT為基礎(chǔ)，提出了一套形貌順序調(diào)控策略（DIB/TA/SVA），將全聚合物形貌調(diào)節(jié)難題拆分，逐步優(yōu)化活性層薄膜形貌。順序形貌調(diào)控策略的引入，實(shí)現(xiàn)納米尺度纖維結(jié)晶形貌優(yōu)化，促進(jìn)了激子到載流子的轉(zhuǎn)換。更重要的是，在后處理過程中，高濃度的DIB與活性層薄膜由于模量差異，產(chǎn)生的應(yīng)力釋放導(dǎo)致表面出現(xiàn)島狀陷光結(jié)構(gòu)。納米纖維供體-受體網(wǎng)絡(luò)和微米尺度陷光結(jié)構(gòu)的結(jié)合使效率達(dá)到19.06%(經(jīng)認(rèn)證為18.59%)，這是迄今為止全聚合物太陽能電池的最高效率。此外，微米尺寸的表面結(jié)構(gòu)也有助于大的光接收角，相比于常規(guī)平面結(jié)構(gòu)器件功率增益提高了30%。

圖3 微米表面形貌實(shí)現(xiàn)廣角度光吸收

  原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-39832-4