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大阪大學研究團隊在《應用化學國際版》發(fā)表有機太陽能電池研究成果，通過開發(fā)手性非富勒烯受體材料提升器件性能。這項有機太陽能電池研究利用分子垂直不對稱特性，實現(xiàn)電子自旋選擇性傳輸，有效抑制電荷復合現(xiàn)象。

研究團隊設(shè)計的新型手性受體材料具有上下端電荷分布差異，增強分子排列密度與給體材料混合程度。第一作者李爽表示："具有垂直不對稱性的手性受體還沒有被探索過。"實驗數(shù)據(jù)顯示，采用鏡像分子結(jié)構(gòu)的有機太陽能電池實現(xiàn)約8%的功率轉(zhuǎn)換效率，較非手性材料提升三倍。

該有機太陽能電池技術(shù)通過手性誘導自旋選擇效應，產(chǎn)生自旋極化電流促進電荷分離。資深作者佐伯明典指出："這種效應非常有趣，因為自旋極化能更好地分離電子和空穴，從而減少電荷復合。"分子結(jié)構(gòu)對稱性調(diào)控為有機太陽能電池效率提升提供新的技術(shù)路徑。

隨著材料設(shè)計策略持續(xù)優(yōu)化，這項有機太陽能電池研究為開發(fā)低成本、輕量化光伏器件奠定基礎(chǔ)。手性材料在有機半導體領(lǐng)域的應用，將推動柔性電子設(shè)備與可穿戴技術(shù)發(fā)展，拓展太陽能利用新場景。

更多信息： Shuang Li 等人，《具有手性誘導自旋選擇性的手性雙面非富勒烯受體：提高有機太陽能電池性能的同手性策略》，《應用化學國際版》 (2025)。期刊信息： Angewandte Chemie 國際版


審核編輯 黃宇