主要内容

华南理工大学何志才教授、钟文楷教授与王剑斌教授带领团队开展研究，发现倒置有机太阳能电池（OSCs）在实际应用中展现出卓越的操作稳定性，但其光电转换效率（PCE）却低于传统器件。这一效率短板的核心原因在于非富勒烯受体电子亲和能过度降低，严重阻碍了电荷的有效提取。

为突破这一瓶颈，团队创新引入 MXene 夹层（Ti₃C₂OHₓ），采用定制化的 MXene 介导埋藏界面工程策略。该策略一方面优化了氧化锌（ZnO）/活性层界面的能级结构，另一方面有效钝化了 ZnO 表面缺陷。经过修饰的 ZnO 显著降低了能量势垒，减少了非辐射复合，从而大幅增强了 OSCs 器件的电荷提取能力。

基于这一策略，团队成功制备出 D18:L8-BO 器件，其光电转换效率高达 18.55%，同时器件的储存稳定性和光稳定性也得到显著提升。在目前已报道的倒置 OSCs 中，这一效率处于领先水平。

这项研究成果不仅确立了 MXene 作为高效倒置 OSCs 界面工程中多功能材料的重要地位，还为设计和优化界面接触以实现高效且稳定的倒置 OSCs 提供了坚实的理论支撑和实践参考。总之，团队提出的通过定制 MXene 介导埋藏界面工程来缓解基于非富勒烯受体（NFA）的倒置 OSCs 中能量不利的界面接触的策略，为该领域的发展开辟了新的路径。

‌文献信息

High-Performance Inverted Organic Solar Cells with MXene-Based Interfacial Engineering

Tao Li，Guoying Yao，Jianbin Wang，Wenkai Zhong，Zhicai He，Yong Cao

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5c03896