2026 年 10 月 22 日
中科院团队提出分子锁定策略，突破有机太阳能电池效率与稳定性瓶颈
有机太阳能电池（OSC）作为一种基于碳材料的光伏技术，凭借溶液可加工性、机械柔性及低成本制造优势，被视为下一代光伏发电的重要候选者。然而，其商业化进程长期受制于界面稳定性问题：在氧化铟锡（ITO）电极表面形成的自组装单层（SAM）接触层，在持续光照和热应力作用下易发生降解，导致器件性能衰减。
针对这一挑战，中国科学院宁波材料技术与工程研究所（NIMTE）葛子义团队开发了一种“分子锁定”策略。该研究通过真空沉积氯化铟（InClx）介层，稳定了 OSC 中电极与空穴传输层之间的界面。实验表明，InClx 介层能触发配体交换反应，形成致密且均匀的 In-O-P 配位网络，从而有效固定 SAM 结构。
相关成果已发表于能源领域期刊《Joule》。数据显示，采用该分子锁定界面的小面积 OSC 器件实现了 20.4% 的功率转换效率（PCE）。在扩大至孔径面积为 15.6 厘米的大面积模块时，该团队取得了 18.8% 的有效面积 PCE 记录。
除了高效率，该策略显著提升了器件的运行稳定性。在 25°C 连续运行条件下进行最大功率点跟踪测试 2,000 小时后，器件效率仍保持在初始值的 85% 以上。
研究人员表示，这种通用接口平台有望解决有机光伏模块在效率、稳定性和可扩展性之间长期存在的权衡难题，为有机太阳能技术的规模化应用提供了新路径。
参考文献：
Zhe Jin et al., Chloride-mediated ligand exchange reaction enables SAM locking for organic solar cell modules with 18.8% active-area efficiency and stability, Joule (2026). DOI: 10.1016/j.joule.2026.102709
