最近,在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下,中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室的侯剑辉研究团队通过受体材料结构优化,将OPV电池PCE提升到17%,且该电池具有优异的大面积制备特性。该团队通过适当的分子优化方法,设计并合成了非富勒烯受体BTP-4Cl-X(X = 8, 12或16)。结果表明,BTP-4Cl-12具有平衡的溶解性和聚集特性。采用该团队前期工作发展的聚合物给体材料PBDB-TF与BTP-4Cl系列受体材料共混,通过旋涂法制备的小面积(0.09 cm2)电池实现了高达17%的PCE;当使用刮刀涂布法时,1 cm2的电池仍然能够实现15.5%的PCE。这些结果均是目前OPV电池领域的突出结果。该团队与西安交通大学马伟教授团队合作进行了薄膜形貌相关的研究。结果表明,使用刮刀涂布制备的BTP-4Cl-12电池,具有良好的相分离形貌,有利于载流子传输和抑制电荷复合。这项工作对开发可大面积制备的高效OPV电池具有重要的意义。