减少非辐射电荷复合对于实现具有高性能的有机光伏（OPV）电池至关重要。目前，关于激子行为与非辐射电荷复合之间的关系研究仍很少。

有鉴于此，中科院化学研究所侯剑辉研究员，北京科技大学张少青副教授报道了将HDO-4Cl引入到PBDB-Tf：eC9基光活性层中，制备了一种高效的三元OPV电池。

文章要点

1）研究人员发现，在三元电池中形成了类合金的HDO4Cl：eC9相，并且三元电池的三个关键光伏参数（V_OC、J_SC和FF）都高于二元电池，从而显著提高了光电转化效率（PCE）。

2）超快光谱测试结果表明，在PBDB-Tf：eC9基薄膜中加入HDO-4Cl，激子扩散长度（L_D）值从12.2 提高到16.3 nm，有助于减少电荷复合，使得三元电池具有较高的光伏性能。

3）最佳的三元电池组成为PBDB-TF：HDO-4Cl：eC9（质量比为1：0.2：1），电池的PCE达到18.86%，V_OC为0.866 V，J_SC为27.05 mA cm²，FF为80.51%。

总体而言，这项工作不仅获得了出色的PCE，而且表明优化激子将是进一步提高高效OPV电池性能的一种有效途径。

参考文献

Bi et al., Reduced non-radiative charge recombination enables organic photovoltaic cell approaching 19% efficiency, Joule (2021)

DOI：10.1016/j.joule.2021.06.020

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.020