武汉理工大学的研究人员成功开发出一种新型聚合物太阳能电池，实现了19.1%的功率转换效率。该研究成果已发表在《Matter》期刊上，揭示了聚合物受体光化学稳定性较差的机制，并提出通过小分子掺入来提升效率和稳定性的方法。

聚合物太阳能电池具备重量轻、柔韧性和溶液可加工性等优点，但实际应用常受运行稳定性和性能不足的限制。研究人员在研究中表示：“通过解开聚合物链并促进有序分子堆积，所得器件实现了19.1%的功率转换效率，同时在空气中具有超过2000小时的稳健T97寿命。”这一进展为有机光伏材料的商业化铺平了道路。

据《PV Magazine》报道，该聚合物太阳能电池在空气中运行2000小时后能保持97%的性能。通过将小分子受体混合到聚合物基质中，研究团队改善了分子堆积，增强了柔性器件的稳定性和电荷传输能力，推动了其在可持续、分布式能源系统中的应用。

研究团队强调，提高功率转换效率和运行稳定性对聚合物太阳能电池的商业可行性至关重要。他们通过光浸泡和热弛豫测量，研究了聚合物受体PY-IT的结构和形态稳定性。研究人员在研究中表示：“我们发现，除了小分子受体常见的A-D-A连接处的弱C-C键外，聚合物受体在重复单元之间还有一个额外的弱键，导致光化学稳定性较差。将小分子受体掺入聚合物受体中可以减轻链缠结并减少自由体积，从而改善分子堆积并增强光化学和热稳定性。”

该研究的共同作者Tao Wang告诉《PV Magazine》：“简单的策略同时在减少光活性层自由体积的同时创建高效的电荷传输途径。所得器件在空气中运行2000小时后保持97%的初始效率，外推寿命超过10万小时。”这项工作阐明了有机半导体的分子和形态结构如何控制器件寿命，并为柔性有机光伏的商业化提供了实用途径。