近日，前沿交叉科学青岛研究院物质创制与能量转换科学研究中心高珂教授课题组在有机小分子太阳电池及石墨炔方面取得新进展，设计合成新型固体添加剂甲氧基石墨炔，并采用逐层加工工艺，协同调控小分子太阳电池垂直相分离与材料结晶，研究证明甲氧基石墨炔在调控和优化微纳结构方面的独特优势，实现了目前小分子太阳电池世界最高光电转换效率记录（验证效率达17.08%），为小分子太阳电池的发展提供重要指导意义。相关研究成果以“Rational Control of Sequential Morphology Evolution and Vertical Distribution towards 17.18% Efficiency All-Small-Molecule Organic Solar Cells”为题发表在国际顶尖期刊Joule上。前沿交叉科学青岛研究院助理研究员孙延娜为该论文的第一作者，山东大学高珂教授和华南师范大学辇理教授为该论文的共同通讯作者。山东大学为该论文的第一完成单位。
有机太阳电池利用有机材料实现光电转换，由于具有柔性、质量轻盈、可印刷制备等特点受到各国科研人员的关注。有机太阳电池分为聚合物太阳电池（PSC）与小分子太阳电池（SMSC），相比于PSC，SMSC具有一系列优势，诸如：材料合成简单，化学结构明确，无批次差别等，具有更大的商业化潜力。但由于其分子量小，导致粘度较低，成膜性差，故活性层中的微纳形貌的调控非常困难，制约着器件性能的提升。为此，高珂教授课题组一方面利用热力学思路，精选活性层中的小分子材料。另一方面，设计合成新型石墨炔作为固体添加剂，同时采用逐层加工（LBL）工艺调控活性层中的垂直相分离与材料结晶，实现了小分子太阳电池中共混薄膜微纳形貌的优化，最终获得了高性能的小分子太阳电池器件。
高珂教授课题组长期致力于有机电子学的材料、器件与相关机理，以及石墨炔方面的研究，近期系列研究成果发表在Cell姊妹刊Joule（IF=46.048）及Matter（IF=19.967），Advanced Materials（IF=32.186），Advanced Energy Materials（IF=29.698）等多个学术期刊。
本工作得到国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、山东大学双一流建设经费、山东省重大基础项目、山东省青年基金、山东大学青年未来计划等资金的资助。
Joule是Cell出版集团旗下的著名期刊，与Cell、Matter等期刊互为姊妹刊，也是国际上能源领域的顶尖期刊，影响因子高达46.048。接收方向涵盖各个领域内的与能源相关的顶尖研究成果，包括能源科学、能源工程、能源经济、能源政策、能源社会学等领域，每年面向全球接收约150篇稿件。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.10.005
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