Joule：有机叠层21.7%纪录效率！醇分散导电聚合物实现高性能有机光伏电池

在高性能有机光伏电池中，PEDOT:PSS被广泛用作空穴传输材料。然而，其水基性质限制了其与疏水性塑料基板的兼容性、规模化加工性以及叠层结构的实现。

本文中国科学院侯剑辉、崔勇等人报道了一种通过调控溶质-溶剂相互作用设计出的异丙醇分散PEDOT-OH:PSS配方。该导电聚合物具有与PEDOT:PSS相当的掺杂稳定性和空穴传输性能，同时在柔性基板上表现出显著改善的浸润性。基于PEDOT-OH:PSS的柔性组件效率达到15%。此外，PSS在异丙醇中的弱质子解离大大降低了体系酸性，最大程度减少了氧化锌的降解，从而能够在传统叠层电池中形成高质量互联层。PEDOT-OH:PSS的高光学透明度和电导率使叠层电池效率达到创纪录的21.7%。

这项工作通过解决关键界面和加工限制，为水基PEDOT:PSS提供了一种可规模化、高性能的替代方案。

研究亮点：

1. 分子设计实现醇稳定分散：通过引入羟甲基取代的EDOT-OH单体，增强与异丙醇及PSS间的氢键作用，成功制备出稳定分散的PEDOT-OH:PSS醇基体系，突破了传统PEDOT:PSS水分散液的极性限制。

2. 卓越的柔性加工与界面兼容性：醇分散体系具有更低的表面张力（20–30 mN/m），在PET/ITO等疏水柔性基板上接触角仅为约10°–20°，实现了室温刀涂制备均匀薄膜，柔性组件效率达15%。

3. 酸性显著降低，助力叠层电池创纪录效率：PSS在异丙醇中电离受抑制，分散液酸性大幅降低，与ZnO层兼容性优异，构建的ZnO/PEDOT-OH:PSS互联层使传统结构叠层有机光伏电池效率突破至21.7%（认证效率21.5%），为目前领域最高值。

Guanlin Wang et.al Alcohol-dispersed conductive polymer for high-performance organic photovoltaic cells Joule 2026

DOI: 10.1016/j.joule.2025.102263

https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.102263

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。