［本站讯］近日，化学与化工学院前沿化学研究院高珂团队在有机光伏材料研究中取得新进展。相关研究成果以“Platinum-Complex Acceptor Modulating Dielectric Constant and Exciton-Vibration Coupling for High-Efficiency Organic Solar Cells with Suppressed Energy Loss”为题发表在国际期刊Advanced Materials。ray电竞官网前沿化学研究院副研究员徐化君和博士研究生姜昕悦为论文第一作者，ray电竞官网为第一通讯单位，高珂教授为通讯作者。

图1. Pt配位非富勒烯受体分子结构与光电性质

有机光伏电池（OPVs）因其轻薄、柔性及可大面积制备的特性，在可穿戴电子、便携式能源及建筑光伏等应用中展现出广阔前景。然而，有机光伏活性层材料本征低的介电常数和强烈的激子–振动耦合，导致器件表现出高的能量损失。这是有机光伏电池效率提升所面临的主要挑战之一。针对这一问题，ray电竞官网高珂教授团队通过中心核工程，设计提出了一种基于邻菲咯啉-铂配合结构的新型非富勒烯受体材料（PtHD）。该分子骨架具有良好的平面性和刚性，有助于实现有序的π–π堆积，降低电子转移过程中的重组能。同时扩大的分子共轭骨架和Pt电子云易于极化的特性，有助于提升活性层的介电常数，削弱激子束缚能，抑制缺陷复合，提高并平衡载流子迁移率。基于PtHD所构建的三元器件表现出降低的能量损失、高的激子解离效率和平衡的载流子迁移率，实现了高达20.52%的PCE，达到了目前三元OSCs体系的先进水平。上述成果揭示了过渡金属配位受体材料在优化激子动力学、调控介电常数以及降低能量损失方面的潜力，为高性能有机光伏材料的设计提供了新的思路。

图2.有机光伏器件效率、能量损失及介电性质

上述研究得到了国家重点研发计划（No.2022YFB4200400）、国家自然科学基金（No.52172048、22205130、52402051、52572242、52572108）、泰山学者项目（No. tsqn202306106）、山东省海外优青项目（No. 2023HWYQ-026）以及山东省青年科技人才托举工程（No. SDAST2024QTA026）等项目的资助。