近日，山东师范大学物理与光电学院满宝元教授团队在自然指数期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子18.2）上发表题为“High-Performance Thick-Film Organic Solar Cells Based on Layer-by-Layer Mutual Doping Strategy”的研究论文。山东师范大学为第一署名单位，山东师范大学硕士研究生魏丽娟为论文作者，泰山学院王健教授、北京交通大学张福俊教授和山东师范大学孙倩倩副教授为论文共同通讯作者。
有机太阳能电池的厚度敏感性问题已成为其工业化生产的核心瓶颈。目前有机太阳能电池的高效率主要是基于约100 nm的优化有源层厚度来实现的。当有源层的厚度大于最佳厚度时，器件的效率通常会显著下降。近年来，采用逐层沉积方法制备伪平面异质结在有机太阳能电池领域引起了广泛关注。该论文利用逐层沉积技术通过在给体中引入少量受体，在受体中引入少量给体，优化了有源层内的互穿网络结构，有效缓解了厚膜伪平面异质结器件中激子解离效率降低和非辐射复合损失加剧的问题。优化后的伪平面异质结有机太阳能电池的厚度容忍性得到显著改善，在有源层厚度为160 nm时表现出20.11%的优异光电转换效率，远高于未优化器件（18.79%）。当有源层厚度增加到300 nm时，优化后的伪平面异质结器件的效率仍可达到18.75%，而未优化的器件效率下降至17.61%。该研究证明在给体中引入少量受体，在受体中引入少量给体是提高伪平面异质结有机太阳能电池厚度容忍性的重要方法，为有机太阳能电池的工业化生产提供了一种有效的新方法。
以上研究获得山东省自然科学基金项目资助。
文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.77337
