近日，发光研究院、材料学院研究团队在《自然通讯》（Nature Communications）上连续发表“Kilogram-scale one-pot synthesis of multicomponent fullerene composites for efficient inverted perovskite solar cells”和“Interchain supramolecular interactions drive nearly 21% efficiency organic solar cells”两篇研究论文。

其中，“Kilogram-scale one-pot synthesis of multicomponent fullerene composites for efficient inverted perovskite solar cells”由发光研究院、材料学院田成波教授与魏展画教授团队完成。针对反式钙钛矿太阳能电池中富勒烯电子传输材料成本高、易聚集、稳定性不足等关键瓶颈，开发出一种多组分富勒烯复合电子传输材料。该材料可通过一锅法实现公斤级制备，产率高达96%，且无需复杂纯化。经热处理后形成稳定致密的交联网络，显著抑制富勒烯聚集和离子迁移，提升界面稳定性与电子传输能力。基于该材料构建的反式钙钛矿太阳能电池实现了26.55%的光电转换效率，并在1000小时运行后仍保持95%以上的初始性能。进一步研究表明，该体系还可拓展至宽带隙器件、大面积电池和小型组件，展现出良好的应用潜力。这一成果为低成本、高性能富勒烯电子传输材料的开发提供了新思路，也为反式钙钛矿太阳能电池走向实际应用开辟了新路径。该研究工作在田成波教授、魏展画教授的指导下，由我校博士研究生侯恩龙及硕士研究生程硕共同完成，研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金及华侨大学科研基金的资助。

“Interchain supramolecular interactions drive nearly 21% efficiency organic solar cells”则由发光研究院、材料学院高威研究员、夏浩讲师、魏展画教授团队完成。该工作设计并合成了一种小分子受体材料S-Cb，其侧链引入的环丁基结构具有较高的环张力。得益于环丁基刚性与平面化的结构特征，S-Cb能够通过其末端侧链与L8-BO形成氢键介导的链间超分子相互作用。这种“夹持效应”一方面有效抑制了电子-声子耦合，另一方面促进了三元活性层中高质量受体合金相的形成，进而优化了载流子输运行为并降低了非辐射能量损失。当S-Cb与L8-BO的质量比为1:1时，该夹持效应达到最大。基于D18:S-Cb:L8-BO的有机太阳能电池（OSCs）因此实现了20.93%的光电转换效率（认证效率为20.74%）。综上所述，环丁基所介导的链间超分子相互作用能够抑制电子-声子耦合并优化受体合金相，从而为构筑高效三元有机太阳能电池提供了可行策略。该工作得到了国家自然科学基金及华侨大学科研基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-70022-0；https://doi.org/10.1038/s41467-026-71199-0

（责编：魏琳瑛）