雙連續(xù)活性層形貌在影響有機太陽能電池(OSCs)的電荷傳輸與復合過程中起著關鍵作用。然而，傳統(tǒng)的體異質結共混通常導致不可控的垂直相分布，限制了能量轉換效率(PCE)的進一步提升。

本文東南大學姚惠峰等人通過在苯并二噻吩(BDT)單元上引入長共軛側鏈——氯化烯丙硫基-噻吩-乙烯-噻吩(tvt)，設計了一種二維共軛聚合物給體PBDB-tvt。該擴展結構提升了能級、增強了光吸收并改善了電荷傳輸性能。有趣的是，PBDB-tvt在常用加工溶劑中表現(xiàn)出選擇性溶解性，適用于順序沉積工藝。將其用作電極修飾層與體異質結之間的中間層，我們構建了一種混合器件結構。該結構不僅改善了相分布，還增強了短波長區(qū)域的光利用，從而實現(xiàn)了開路電壓、短路電流密度和填充因子的同步提升。

最終，最優(yōu)器件實現(xiàn)了20.3%的最高PCE。本研究突顯了多功能中間層在增強光吸收和調控活性層形貌方面的關鍵作用，為提升OSCs的光伏性能提供了可行路徑。

研究亮點：

新型二維聚合物設計：通過引入含氯共軛側鏈tvt，設計出具有選擇性溶解性的聚合物PBDB-tvt，適用于順序沉積工藝，構建穩(wěn)定多層結構。

多功能中間層協(xié)同增效：PBDB-tvt中間層不僅優(yōu)化了垂直相分布，還增強了短波長光吸收，提升電荷傳輸與提取效率，抑制復合。

效率與穩(wěn)定性雙突破：在二元與三元體系中均實現(xiàn)效率提升，最高PCE達20.3%，并在1600小時內保持90%以上的初始效率，具備優(yōu)異穩(wěn)定性與普適性。

M. Li, Y. Xu, W. Zhao, et al. “ A Multifunctional 2D-Conjugated BDT Polymer Interlayer Enables Over 20% Organic Solar Cells.” Adv. Mater. (2025): e17145.