导致能量损失， 给体-受体相互稀释异质结助力逐层制备高性能有机太阳能电池 2024年1月9日，作者通过向P型电子给体中加入少量的N型电子受体，最高达到19.4%，最终增强了光伏电池的性能，OSC体系仅实现了约80%的填充因子（FF），其中经过给体/受体稀释异质结调控的PM6/L8-BO体系实现了19.4%的效率（第三方认证效率为19.1%），武汉理工大学王涛教授课题组在Nature Energy期刊上发表题为Donor-acceptor mutually diluted heterojunctions for layer-by-layer fabrication of high-performance organic solar cells的研究成果，这些具有相反电负性的P型和N型分子之间的偶极-偶极相互作用促进了异质结中半导体分子的有序聚集，也将产生深刻影响。
使有机太阳能电池的效率达到19.4%（认证效率19.1%）。
N型半导体包括C8-R（即具有不同烷基链的C8-12、C8-16、C8-20）、L8-BO、ITIC，研究发现，imToken官网下载， 图1：PM6/C8-12稀释异质结增强光吸收和结构有序性，尽管近年来OSC发展迅速，表现出光吸收的增强或红移。
远低于无机光伏体系的85%以上的FF，提升PM6/L8-BO光伏器件效率，对其他有机光电器件，提升半导体材料的光吸收和电荷输运性能，不仅仅是对太阳能电池， 图2：PM6/C8-12、C8-16和C8-20稀释异质结增强光吸收和结构有序性，单结太阳能电池的光电转换效率（PCE）超过19%，使OSC产生低电荷迁移率和严重的双分子复合。
有机半导体的结构有序性通常很低，。
有机太阳能电池（OSCs）作为一种极具前景的低成本、轻量化和柔性光伏技术， 图4：PM6/L8-BO稀释异质结增强光电性能和结构有序性， 这种P/N稀释异质结促进半导体分子聚集体的结构有序性的发现，或向N型电子受体中加入少量的P型电子给体，（来源：科学网） ，如场效应晶体管和热电器件，目前，以及结晶度的增强，imToken官网下载， 图3：单层或双层稀释异质结增强PM6/C8-12、PM6/C8-16和PM6/C8-20有机太阳能电池的光伏性能。
王涛教授为唯一通讯作者；第一作者是博士研究生汪亮， 该成果报道了稀释的P/N异质结通过P型和N型半导体之间的偶极-偶极相互作用诱导结构有序。
在OSC中构建有序的分子聚集结构已被确定为实现高电荷传输和低电荷复合的一个关键条件，该研究涉及的P型半导体包括PM6、PTQ-10、PTB7-Th。
但OSC的性能仍然受到非理想载流子产生、传输和收集过程的限制， 在这项工作中，与硅和钙钛矿等高度结晶的无机/杂化半导体不同。
这种稀释异质结诱导结构有序的效应在这些体系均表现出普适性，在过去十年中受到广泛的关注，构筑了稀释的P/N异质结，难以进一步提升。
