水相加工是一种环保友好的有机太阳能电池（OSCs）制备方法，符合工业可持续发展的需求。然而，用于稳定半导体纳米颗粒（NPs）的表面活性剂通常会降低器件性能。
本研究深圳技术大学刘汇、深圳信息职业技术学院许婷、嘉兴学院胡林和南昌大学陈义旺等人通过系统评估表面活性剂工程化的给体NPs，采用逐层（LBL）沉积策略构建了优化的活性层。具有双阴离子电荷特性的表面活性剂十二烷基磷酸钠（SDP）产生了显著的静电势（ESP）差异，促进了给体-受体的强相互作用。这种静电调控形成了具有垂直梯度形貌的伪平面异质结结构（PPHJ），使得厚活性层仍能保持高性能。基于PM6:L8-BO二元体系的纳米结构LBL（mn-LBL）器件在300 nm厚度下实现了18.9%的光电转换效率（PCE，认证效率18.3%）。进一步，三元体系PM6:L8-BO:BTP-eC9在无卤素水/甲苯溶剂中达到了20.3%的PCE（认证效率19.9%）。
该研究不仅为高性能OSCs的可持续制造提供了新思路，还建立了表面活性剂选择的一般性范式。
文章亮点
创新表面活性剂策略：采用双阴离子表面活性剂SDP，通过增强静电作用优化给体-受体界面，形成垂直梯度形貌，显著提升电荷传输效率。
高厚度耐受性：在300 nm厚活性层下仍保持18.9%的PCE，突破了传统有机太阳能电池对薄活性层的依赖，为工业化生产奠定基础。
环保高效工艺：基于水相加工和无卤素溶剂的三元体系实现20.3%的PCE，兼顾高性能与可持续性。
Exploring Coupling-Derived A′-Site Cations for Crystallization Delay and Defect Passivation in Quasi-2D Perovskite Light-Emitting Diodes
Xiangqian Qin, Mingliang Li, Yaping Zhao, Zelong Li, Hongwei Zhang, Jiefeng Luo, Chiayun Liu, Jiasheng Li, Prof. Zongtao Li, Prof. Zhanhua Wei
First published: 31 July 2025
https://doi.org/10.1002/ange.202513755
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