有机光伏（OPVs）技能商业化进程中的一大要害应战在于怎样一起完成高功率与长时间安稳性。针对此应战，上海交通大学化学化工学院 刘烽教授团队立异性地引进了高熵（HE），该战略奇妙交融了物理共混与化学组成两种办法。经过精心规划的多组分混合，有用增强了体系的熵效应，诱导构成了抱负的描摹，从而显着削减了电压丢失并优化了激子动力学。
在物理共混研讨中，他们调查到高熵混合物中的受体分子因具有一起的主链结构而坚持了激烈的π-π相互作用。一起，经过引进多样化的卤素或烷基链，成功下降了结构的有序性，促进了更均匀的混合。这种混合状况导致导带态密度从头散布，有用带隙得以提高，非辐射复合削减，从而显着提高了开路电压（Voc）。
随后，他们将高熵规划准则拓宽至化学组成范畴，成功开发出了一系列高功能的高熵资料。这些资料在OPV器材中展示出了杰出的功能，最大光电转化功率（PCE）高达20.6%（平均值为20.3% ± 0.2%，认证功率为20.0%）。此外，在惯例封装器材的安稳性测验中，他们调查到这些高熵资料在持续光照条件下表现出更高的作业安稳性和热安稳性。
详细而言，在高分子有序体异质结（HE OPVs）中，熵效应发挥了要害作用，而且有助于构成抱负的描摹和光电特性。在高分子-电子受体（HE）混合物中，他们调查到了DoS的从头散布以及电荷转移态能量的添加，这些改变一起提高了开路电压。他们的立异规划理念——即经过运用不相同的卤素或烷基链在层状结构中引进无序性，一起坚持类似的分子主链以坚持π-π相互作用——使他们可以在一锅组成过程中取得具有广泛组成可能性的高分子-电子受体混合物（HEMs）。这些HEMs不只坚持了所需的激子分散和电荷传输特性，还展示出了杰出的光电功能和安稳性。
综上所述，刘烽教授团队的研讨标明高熵规划战略是一种极具潜力的立异办法，关于推进高功能、安稳的有机光伏器材的开展具有极端重大意义。这一战略不只显着提高了OPV器材的功率和安稳才能，还为大规模动力使用供给了愈加宽广的远景。
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