新一代有机光电器件正致力于利用有机半导体技术构建室内能源自主架构，以应用于前沿领域。然而，长期以来，有机光伏(OPV)与有机光电探测器(OPD)的技术进展相对独立，且电荷传输动力学的冲突限制了系统的自供电运行能力。针对这一挑战，韩国东国大学能源与材料工程系副教授Jea Woong Jo与高丽大学电气工程学院副教授Jae Won Shim领衔的研究团队，在《先进材料》期刊上发表了一项突破性成果。该团队提出了一种基于苯膦酸(BPA)的极简主义自组装单分子层，作为新型空穴传输层(HTL)，成功开发出兼具高效能量收集与高灵敏度光探测功能的双功能系统。

BPA分子由苯核和膦酸锚定基团组成，具有合成成本低、界面性能优良及稳定性强等特点。Jo博士详细阐述了该材料的独特优势：“BPA同时在有机光伏模式下提供与光活性层的能级对齐，以实现无障碍的空穴选择性接触;在有机光电探测器模式下具备电荷阻挡能力，以最小化噪声电流;兼具稳健的环境稳定性以及简单可扩展的制造性;以及系统层面的经济可行性，这体现在真实室内运行条件下的高功率成本比。”这一创新解决了电子学中的基础矛盾，使单一设备能同时作为室内太阳能电池和高灵敏度光传感器运行，显著提升了器件的耐用性与经济性。

这项研究对自供电物联网及智能环境建设具有深远意义。基于该材料的双功能器件可为无需外部电源的物联网传感器、可穿戴健康监测设备及大型交互式表面“皮肤”提供动力，从而大幅减少全球对一次性电池的依赖。Shim博士总结道：“总体而言，性能与商业实用性之间的协同效应，使我们的BPA空穴传输层成为自供电物联网和可穿戴光电子技术的变革性推动者。”展望未来5至10年，此类技术进步有望加速下一代通信网络与全智能环境的实现，让自供电设备在无生态或财务负担的前提下，提供无处不在的连接服务，进一步推动有机光电器件在绿色可持续领域的广泛应用。

出版详情：作者：Seunghyun等，标题：《基于极简合成的界面能级取向促进双功能有机光子转换器件的制备》，发表于：《先进材料》(2025)，期刊信息：《先进材料》