新型界面层助有机太阳能电池效率达20.01%，柔性版耐弯折万次

中国香港大学Wallace C. H. Choy与中国香港城市大学Alex K.-Y. Jen团队在《自然·通讯》发表研究，通过引入一种名为netFCD的新型电子传输层，将有机太阳能电池的实验室转换效率提升至20.01%。该成果于2026年8月29日在线发表，相关论文DOI为10.1038/s4-z。

传统有机太阳能电池的多层结构中，电子传输层与活性层的界面易受湿度和辐射影响发生降解或反应，且机械附着力不足会导致分层。研究团队以Nafion 117全氟磺酸聚合物为基底，经水热合成制备出包含氟化碳点的netFCD网络。该材料依靠氢键网络增强内聚力与层间接触，同时优化了能级对齐、提升了电子迁移率并降低了碱性，从而更高效地提取电荷并抑制界面副反应。

在玻璃基板刚性电池中，采用PM6、D18、BTP-eC9和L8-BO四组分活性层的器件在100 mW/cm²模拟太阳光下达到20.01%的效率，15片样品平均效率为19.73% ± 0.22%。中国检验认证集团南方检测实验室于2026年3月依据ISO/IEC 17025:2017及IEC 60904-1:2006标准独立认证其效率为19.78%。对比测试显示，在相同三元体系（PM6:D18:L8-BO）下，搭载netFCD的电池效率达19.17%，显著高于常规碳点（18.04%）、氧化锌（17.14%）和氧化锡（16.22%）参考层。

稳定性方面，封装后的电池在连续光照、相对湿度80% ± 5%、温度50 °C ± 2°C的环境下运行1,800小时后，仍保持初始效率的85%。基于数据推算，其T80寿命（效率降至80%所需时间）预计超过11,000小时，但该数值为模型外推结果，并非实际连续运行时长。柔性版本在塑料基底上实现Zui高18.00%的效率；在半径5 mm弯折测试中，2,000次循环后维持约90%性能，结合中性面架构设计，经10,000次弯折后仍保留超95%的初始效率。

目前该成果仍限于实验室尺度的小面积实验器件，尚未转化为可安装的商用模块。从实验室向工业化量产跨越需解决大面积均匀涂布、溶剂控制、低损耗互联及轻量化阻隔封装等工程难题。研究人员指出，有机光伏短期内难以替代晶硅电站，但在轻质曲面覆盖物、建筑幕墙、温室、自主传感器及可穿戴电子设备等领域具备应用潜力。后续仍需开展更大面积模组制备、户外长期老化测试、综合环境应力验证及成本评估。