近日，物理学院魏政荣教授团队的程元副教授与北京化工大学许博为教授团队合作，在国际学术期刊ACS Nano上发表了题为“Counterion Engineering toward High Performance and pH-Neutral Polyoxometalates-Based Hole-Transporting Materials for Efficient Organic Optoelectronic Devices”的研究论文。魏政荣教授为该论文的共同通讯作者。

图1 POM空穴传输层材料的瞬态吸收光谱实验结果

有机光电器件中的电荷传输层能有效降低活性层与电极之间的能垒，有利于载流子在异质结界面之间的传输。性能优良的电荷传输层是提高有机光电器件光电转换效率的关键之一。程元副教授利用飞秒瞬态吸收光谱研究了一系列由阳离子修饰的pH中性杂多酸（POMs）高性能空穴传输层材料。实验结果显示，在几百皮秒的时间尺度内，以NH₄为阳离子的杂多酸样品基态漂白(GSB)信号表现出最快的衰减，表明了POM-NH₄传输层对空穴转移速率的提升。基于POM-NH₄传输层制备的有机太阳能电池获得了18.0%的光电转换效率，这是目前POM有机太阳能电池光电转换效率的新记录。在该文章中，瞬态吸收光谱技术揭示了材料中详细载流子输运的微观机理，为光电材料性能的提升指明了方向。

图2 POM有机太阳能电池光电转换效率的进展

论文下载链接https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09865。