全聚合物太阳能电池（All-PSC）被认为是实际应用中最有前途的有机光伏（OPV）技术，由于与小分子组成的对应物相比具有优异的形态稳定性和机械耐久性。然而，由于供体-受体混合不充分（导致自由激子产生较弱）和平庸的结晶（导致电荷传输低），all-PSC 的功率转换效率 (PCE) 值长期表现不佳，直到聚合小分子受体 (PSMA) 被提出。迄今为止，推动all-PSC 效率超过 17% 的快速发展显示了该研究领域的新活力。

  目前all-PSC的研究主流是进一步提升PCE与小分子组成的对照体系的PCE一样高，而根据经验，三元共混策略是实现这一目标最常用的方法之一。值得注意的是，这些作品也更倾向于声称增强的设备稳定性和有时更好的机械耐用性，但很少有作品提供对此类改进的深入理解。由于 PSMA 的化学性质现在已经从传统的基于苝二酰亚胺 (PDI) 和萘二酰亚胺 (NDI) 的化学性质转变为基于小分子的化学性质，因此器件稳定性的变化值得进行更深入的研究，而不是作为与报告一起报告的附加参数三元体系设计促进的PCE。

  在稳定性增强方面，最有效的方法之一是减少形态和OPV器件的老化损失。除了陷阱辅助重组增加的广泛认可机制外，形态退化（尤其是供体和受体的混合或去混合）也被发现是一个重要因素。由于这两种进化行为都可能导致显着的老化损失，因此找到一个平衡点以最小化不需要的形态退化应该是一个不错的选择。因此，混合两种具有不同相演化方向的高效二元供体-受体系统有望成为一种合理实用的三元策略，以获得高效稳定的 OPV 器件。此外，将all-PSCs的器件性能、有源层形貌和物理参数关联起来有利于理解稳定性变化，但尚未引起足够重视。

要点：

  1、最优三元全聚合物体系达到18.45%的记录PCE，且在MPP追踪下于2000小时运行后，仍保持>60%的初始效率。

  2、有源层的薄膜延展性亦有所提升。实验对照组揭示稳定性表现差异主要来自于器件burn-in损失的不同。 

  文章第一作者为香港理工大学卓越博士后研究员马睿杰，文章通讯作者为西安交通大学凡群平教授，马伟教授和香港理工大学李刚教授。香港理工大学李明杰教授，香港中文大学路新慧教授和香港科技大学广州校区吴佳莹教授亦做出重要贡献。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202212275

作者简介

  李刚，香港理工大学电子及资讯工程学系 讲席教授，鍾士元爵士可再生能源冠名教授。研究聚焦于可印刷太阳能电池（有机聚合物太阳能电池，钙钛矿太阳能电池）及相关领域。本科毕业于武汉大学空间物理学系，爱荷华州立大学凝聚态物理博士及电机工程硕士。2016年来港前为加州大学洛杉矶分校UCLA研究教授。李刚教授发表科技期刊论文200余篇，被引七万三千余次，H-因子84（谷歌学术）。他是美国光学学会会士（Optica Fellow）英国皇家化学会会士（RSC Fellow），国际光电工程学会会士（SPIE Fellow）香港研究资助局高级研究学者 (RGC SRFS)。自2014年至今为汤森路透/科睿唯安 全球高被引科学家（材料科学，化学，物理, 交叉领域）。

  马睿杰，香港理工大学卓越博士后研究员。2018年于浙江大学取得物理学学士学位，2018-2022年在香港科技大学攻读化学博士学位（导师：颜河教授）。2022.8加入香港理工大学电子与信息工程系李刚教授团队。主要从事第三代太阳能光伏器件的前沿科研。作为第一或通讯作者在Joule, Adv. Mater, Energy Environ. Sci.，Matter，Adv. Energy Mater.，等国际著名期刊已发表论文40余篇。总引用次数超过4300次，H-因子37。2018年入选香港政府研究生奖学金计划（HKPFS）。2022年入选科睿唯安-交叉领域“全球高被引科学家”。

  下载：Unveiling the Morphological and Physical Mechanism of Burn-in Loss Alleviation by Ternary Matrix Towards Stable and Efficient All-Polymer Solar Cells