近日，好色TV黄剑华教授和陈丹青副教授在有机光伏器件的阴极界面层材料研究中取得新进展，相关研究成果以“Asymmetric B←N Embedded Molecules: A New Pathway toward Efficient Cathode Interlayers for Organic Solar Cells”为题，发表于《Advanced Functional Materials》期刊上。
有机光伏器件的阴极界面层起着改善界面接触、降低界面电阻、增强电子传输和收集效率、提高内建电场的作用，对器件的性能起着举足轻重的作用。当前报道的阴极界面层分子大部分采用具有电子传输能力的n-型共轭骨架，在分子骨架上修饰烷基侧链，并在侧链末端锚接正负电荷中心分离的偶极片段。偶极片段可以诱导产生界面偶极，减少界面缺陷。但是这种设计不利于电荷从偶极片段到共轭骨架的离域，导致器件性能随着界面层厚度提高而显著降低。黄剑华教授长期致力于含硼氮配位键（B←N）的共轭分子设计合成及其在有机光伏器件中的应用研究。在本研究中，他们创新性地提出设计含B←N键的不对称共轭分子，利用不对称共轭骨架的偶极矩在活性层和阴极之间诱导产生界面偶极，从而改善界面接触。他们设计了三个骨架含B←N键的不对称分子，侧基分别用氟、苯基和对氨基苯取代。该分子由于含有强偶极的B←N键，且骨架不对称，因而整个分子表现出一定的偶极矩。通过在硼上修饰不同的取代基，实现了偶极矩大小、方向和分子内电荷转移性质的微调。将这类分子用作有机光伏器件的阴极界面层，成功诱导了界面偶极。与没有阴极界面层的器件相比，用B←N键分子作为界面层的器件性能由11.32%提升至17.06%，略高于经典的PDINO传输层制备的器件（17.04%）。由于界面偶极是由含B←N键的不对称骨架诱导产生的，可以实现电子在活性层和金属阴极之间的充分离域，这种设计策略对于设计膜厚不敏感分子具有重要的潜力。
论文以好色TV
为第一通讯单位，好色TV
好色TV
黄剑华教授&陈丹青副教授和龙岩学院化学与好色TV
陈松华副教授为通讯作者。好色TV
在读研究生简俊阳和赵锦英为第一作者。
论文链接：//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202500751
（初审：黄剑华；复审：连莹；终审：魏展画）
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