近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心研究員周惠瓊課題組與研究員裘曉輝、張勇課題組合作，在有機(jī)太陽(yáng)能電池界面層的納米級(jí)表面能分布調(diào)控方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表于Joule雜志（Joule, 2021, https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.09.001）。 8*
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在溶液法制備的有機(jī)太陽(yáng)能電池中，表面能對(duì)體異質(zhì)結(jié)薄膜形貌的形成起到關(guān)鍵作用。通過(guò)給體與受體的表面能差異可以預(yù)測(cè)有機(jī)本體異質(zhì)結(jié)（BHJ）薄膜中兩相的混溶性，而底部界面層的表面能可以調(diào)節(jié)體異質(zhì)結(jié)的垂直分布和分子堆積取向。薄膜的表面能常采用Owens-Wendt模型通過(guò)測(cè)量接觸角的方法得到，但這種測(cè)試方法無(wú)法反映納米尺寸范圍內(nèi)的表面能分布，無(wú)法直接解釋體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)中納米級(jí)的堆積和相分離變化。 cr,fyAvX  
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周惠瓊課題組長(zhǎng)期致力于溶液法太陽(yáng)能電池的界面研究，針對(duì)界面層表面能的調(diào)控開(kāi)展了一系列的研究。通過(guò)引入氧化鎢（WOx）納米顆粒提高了聚3，4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS）空穴傳輸層的表面能，并在有機(jī)非富勒烯太陽(yáng)能電池中實(shí)現(xiàn)了80%的填充因子。而后進(jìn)一步深入探究了活性層堆積取向、界面層表面能與器件性能之間的關(guān)系，并將此界面修飾策略應(yīng)用于反型器件電子傳輸層研究之中。此外，該策略也能應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，采用生物聚合物肝素鈉改善了電子傳輸層的表面能，鈍化了界面缺陷，同時(shí)提高器件的效率和穩(wěn)定性。 Vh