近日，我组在《先进材料》（Advanced Materials）杂志以前瞻性文章（Perspective）的形式在线发表了题为“Processability Considerations for Next-Generation Organic Photovoltaic Materials”的学术展望。武汉大学高等研究院博士生杨欣荣和邵一鸣为该论文共同第一作者，武汉大学高等研究院为唯一通讯单位。
有机光伏器件（OPV）因具有可溶液加工、质轻、柔性、价廉以及半透明等特点，在物联网、可穿戴器件、光伏建筑一体化等领域展现出巨大的应用潜力。随着材料设计策略与器件优化工艺的不断发展，OPV领域的光电转化效率已经从1986年的0.95%发展到接近20%。尽管如此，目前开发的高效率OPV材料的可加工性能与满足实际应用要求的OPV材料之间存在着一定的差距，同时研究人员对于有机太阳能电池材料的可加工性能关注较少，现有的评价指标无法满足有机太阳能电池商业化发展的需要。
本文基于结构决定性能的一般规律，从材料设计的角度对提高OPV材料可加工性能（包括批次重现性，膜厚耐受性，尺寸滞后效应，绿色溶剂加工，以及高速涂覆能力）的方法进行了总结和探索，并对具有良好加工性能的OPV材料发展进行了展望。同时，针对目前现有评价指标无法反映OPV材料加工性能的困境，我们期待提出一套更加合理的材料可加工性能评价指标。
图1. 有机太阳能电池从实验室到工厂的示意图及小面积-大面积器件/模组PCE总结。
图2. 光伏技术的关键性能指标及以PBDB-TF:Y6和DP3:T8体系为例的多参数雷达图可视化。
总之，本文呼吁关注有机太阳能电池材料设计和加工工艺的协同研究，希望可以实现双重突破，助力有机太阳能电池的商业化发展，为下一代OPV材料的发展提供了新思路，对推动OPV领域的应用发展具有重要意义。
该研究工作得到了国家自然科学基金委及武汉大学的经费支持。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202307863
