Nat. Photon.：七个月户外运行稳定性！揭示有机太阳能电池中聚合物给体的光降解途径

有机太阳能电池（OSCs）在实际气候条件下的运行寿命是评估其商业化潜力的关键指标。尽管过去十年中，OSCs在性能和材料工程方面取得了快速突破，但聚合物给体的本征光降解机制仍未被充分理解。

本研究沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Derya Baran等人揭示了聚合物给体中侧链诱导的降解机制，并建立了一个涵盖15种代表性非富勒烯基OSCs的户外稳定性数据库。通过优化光活性层和界面稳定性，封装的非富勒烯基OSCs在沙特阿拉伯炎热和阳光充足的气候条件下运行七个月后，仍能保持91%的初始效率。这些发现为非富勒烯基OSCs的户外应用展现了广阔前景。

文章亮点总结：

1. 揭示光降解机制：研究发现聚合物给体的光降解主要通过侧链的氢提取和均裂断裂引发，导致化学结构重组和性能下降。

2. 材料稳定性优化：通过选择具有更高键能（Laplacian键序分析）的聚合物给体（如PCE10），显著提升了器件的光稳定性。

3. 户外稳定性突破：在沙特阿拉伯极端气候条件下，封装的PCE10:Y6基器件运行七个月后效率保持率高达91%，为非富勒烯OSCs的实际应用提供了重要依据。

Xu, H., Han, J., Babics, M. et al. Elucidating the photodegradation pathways of polymer donors for organic solar cells with seven months of outdoor operational stability. Nat. Photon. (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-025-01644-x

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