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有機太陽電池憑借其質輕、柔性、半透明性、溶液加工性等優(yōu)勢，被視為一種極具潛力的光伏技術。然而，相較于硅基和鈣鈦礦太陽電池，有機太陽電池的能量轉換效率仍顯不足，這主要歸因于其較低的開路電壓與較高的能量損失。為了提升有機太陽電池的開路電壓并降低能量損失，研究者們常采用兩種策略：一是開發(fā)具有較深最高已占據(jù)分子軌道（HOMO）能級的聚合物給體，這通常通過引入稠環(huán)缺電子砌塊或鹵化取代基來實現(xiàn)；二是通過添加額外的客體電子受體構建三元或四元共混物體系。盡管如此，這些策略的實施面臨著高生產成本與復雜材料選擇的挑戰(zhàn)，嚴重制約了有機太陽能電池的大規(guī)模生產應用。因此，探索采用結構簡單、易于合成的材料以及簡便的器件制造工藝，以進一步突破能量損失的極限，對于實現(xiàn)有機太陽電池效率的突破具有至關重要的意義。

近日，華南理工大學段春暉教授團隊報道了一種結構簡單的非鹵化聚合物給體PBDCT。通過引入具有強吸電子能力的構筑砌塊（3,4-二氰基噻吩，DCT），PBDCT的HOMO能級顯著降低，有效抑制了有機太陽電池的輻射和非輻射復合能量損失。通過對烷基鏈的優(yōu)化設計，有效提高了聚合物的結晶度并降低其能量無序性，進而促進了激子的高效解離。此外，PBDCT聚集特性的改善，誘導共混體系形成了雙連續(xù)結晶纖維網(wǎng)絡結構，極大地增強了激子的擴散效率和電荷的傳輸能力。最終，基于PBDCT: eC9的二元器件展現(xiàn)出19.84%的能量轉換效率和極低的能量損失（0.476 eV），刷新了基于非鹵化聚合物給體OSC的效率紀錄。    

A Structurally Simple Polymer Donor Enables High-Efficiency Organic Solar Cells with Minimal Energy Losses, Qiuju Jiang, Xiyue Yuan,* Yao Li, Yongmin Luo, Jiayuan Zhu, Feixiang Zhao, Yue Zhang, Wenkui Wei, Haozhe Feng, Hongxiang Li, Jiaying Wu,* Zaifei Ma, Zheng Tang, Fei Huang, Yong Cao, and Chunhui Duan*, Angew. Chem. Int. Ed. 2025. DOI: 10.1002/anie.202416883.