四川大学程沛、彭强、徐小鹏、严岑琪，香港理工大学李刚，广西大学阚志鹏等人针对高效正置有机光伏电池（OPVs）普遍存在的过早失效问题开展了系统研究。热应力作用下，器件顶电极金属易向有机功能叠层内部扩散，诱发界面缺陷陷阱与漏电通道，严重削弱器件稳定性，而电极金属扩散老化是制约高效正置有机光伏电池寿命的核心瓶颈。
为在不牺牲电荷抽取能力的前提下抑制金属扩散失效，该团队在阴极界面PDINN层表面引入超薄聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）改性层。PMMA可在界面自组装形成非连续网状结构，既保证电子正常传输，又可对扩散金属起到物理阻隔作用。光谱测试结果表明，PMMA中的羰基基团可与银原子发生银-氧配位作用，通过化学锚定方式捕获迁移银物种，结合物理屏障效应共同抑制由热激活与浓度梯度驱动的金属扩散行为。
基于该双重防护的界面改性策略，优化后的有机光伏电池实现了20.2%的优异光电转换效率，且综合稳定性能大幅提升。在ISOS-D-1I常温搁置条件下持续测试3574h后，器件仍可保留80%以上的初始效率；在85℃高温热老化（ISOS-D-2I）条件下，器件效率衰减至80%的寿命（T80）可达105h，相较于原始器件的10h提升十倍以上；在模拟实际工况的ISOS-L-3条件（1倍太阳光强、65℃、50%相对湿度）下老化94h，改性器件仍保持70.1%的初始效率，显著优于对照组的51.4%。
此外，该界面调控策略同样适用于铜电极、金电极器件，可有效提升不同金属电极体系的热稳定性，具备良好的普适性。该研究明确了电极扩散诱导器件老化的关键机制，发展了一种物理阻隔与化学锚定协同的界面改性方法，为构筑高稳定、高效率的正置有机光伏器件提供了通用且可靠的技术途径。
文献信息
SuppressingElectrodeDiffusionWithaPMMAMetal-CaptureMeshEnablesStableConventionalOrganicPhotovoltaics
QianqianQi,JiamingHuang,CenqiYan,JiayuWang,YongminLuo,AnhaiLiang,WeilinZhou,XianchengRen,GuangYang,JiayingWu,ZhipengKan,XiaopengXu,QiangPeng,GangLi,PeiCheng
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.74521
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