文献分析工具: 科应全球文献AI平台(www.scienceing.com)单结有机光伏电池（OPV）存在严重的热化损耗问题：高能光子产生的多余能量会以热的形式散失而非转化为电能，这从根本上限制了其效率与稳定性。
为解决这一问题，我们提出了一种通用的热化控制型激子管理策略：在光活性层中引入一种可吸收紫外线（UV）的热激活延迟荧光（TADF）敏化剂 3-(1,1-biphenyl-4-yl)amino)quinolin[3,2,1-de]acridine-5,9-dione（BPhA- QAO）。通过与聚合物供体（PM6/D18）发生特异性非共价分子间耦合，BPhA- QAO 不仅能实现高效的福斯特共振能量转移（FRET），从而高效捕获高能光子并精确调控能级分布以抑制非辐射复合、延长激子寿命；其协同设计还显著降低了热化损耗、减少了能量无序性，并优化了薄膜形貌。
因此，优化后的体异质结器件展现出19.8%的功率转换效率（PCE）；而逐层（LbL）器件则实现了20.6%的卓越PCE（认证值为20.18%），同时具备更高的运行稳定性。
图1. BPhA- QAO 的分子设计、光电子特性及FRET验证结果：(A) BPhA- QAO 的分子结构；(B) BPhA- QAO 的优化几何构型及HOMO/ LUMO 能级分布；(C) BPhA- QAO 在甲苯中于300 K和77 K温度下的归一化发射光谱；(D) 石英基底上PM6、 BTP -4F及BPhA- QAO 薄膜的归一化吸收光谱；(E) BPhA- QAO 薄膜的光致发光（PL）光谱与PM6薄膜的吸收光谱；(F、G) BPhA- QAO 、PM6以及PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）共混薄膜在350 nm激发波长下的PL光谱，以及 BTP -4F和 BTP -4F:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）共混薄膜的PL光谱；(H) 不同PM6添加比例下BPhA- QAO 基共混薄膜的瞬态PL衰减曲线；(I) BPhA- QAO 、PM6及 BTP -4F的能级示意图。
图2. PM6与BPhA- QAO 之间的分子间耦合（A、B）：PM6薄膜及PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）共混薄膜在77 K至297 K温度范围内随温度变化的光致发光光谱。(C)光致发光强度积分值随倒数温度的变化关系。（D、E）PM6薄膜及PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）共混薄膜的二维 GIWAXS 图谱。(F)PM6及PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）薄膜沿OOP和IP方向的一维 GIWAXS 分布曲线。
图3. BPhA- QAO 共混薄膜（A和B）中的能级调制与激子动力学调控：在400 nm激发下，PM6及PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）薄膜的Tas值；(C)在50 nJ/cm² 400 nm泵浦光激发下，PM6及PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）薄膜中单重态激子的动力学行为；(D)基于PM6、PM6:BPhA- QAO（1:0.05，w/w）、PM6:BPhA- QAO（1:0.1，w/w）及PM6:BPhA- QAO（1:0.2，w/w）的薄膜瞬态光致发光衰减曲线；（E和F）在 λ =800 nm激发下，PM6: BTP -4F及PM6: BTP -4F:BPhA- QAO 共混薄膜的Tas值；(G)两种薄膜的ESA（λ =920 nm）光谱动力学特征；(H)电子态的贾布隆斯基图。
图4. BHJ 有机光伏器件的光电性能、热化效应及能量损耗分析：(A)对照组与经BPhA- QAO 处理的PM6: BTP -4F有机光伏器件的J-V曲线；(B) EQE 光谱；(C)对照组与经BPhA- QAO 处理的PM6:L8-BO有机光伏器件的J-V曲线；(D和E)PM6: BTP -4F及PM6: BTP -4F:BPhA- QAO 薄膜的 NIR 热成像图；(F)温度变化曲线；(G)温度变化率(dT/dt)随时间变化曲线；(H和I)实测EL光谱（绿色点）与实验测得的 FTPS - EQE 光谱（蓝色实线）；(J)含/不含BPhA- QAO 的PM6: BTP -4F器件的能量损耗。
图5. 优化型有机光伏电池（OPV）中电荷的产生、复合、传输与收集过程：（A和D）暗环境下测得的电流分布曲线；（B和E）白光LED照明下的电流分布曲线；（C和F）PM6: BTP -4F及PM6: BTP -4F:BPhA- QAO 薄膜的电流计数统计分布图；(G)伏安特性曲线随入射光强度的变化关系；(H)施加1 V电压时在暗环境下的奈奎斯特图；(I)光电流密度随有效电压（Jph-Veff）变化的特性曲线。
图6. LbL有机光伏器件中的多功能应用：(A) LbL器件架构示意图；(B) BPhA- QAO 薄膜的光致发光光谱及D18薄膜的吸收光谱；(C) 在350 nm激发波长下，D18及D18:BPhA- QAO（重量比1:0.10）基薄膜的光致发光光谱；(D、E) 经过与未经过BPhA- QAO 处理的D18/L8-BO及D18/L8-BO-X有机光伏器件的J-V曲线；(F) 不同 TADF 添加剂在已报道有机光伏器件中光电转换效率的对比。
题目：Efficient organic photovoltaics with thermalization-controlledexciton management作者：Yuan Li, Zhaoyun Jin, Chuanlin Gao, Zhengfei Wang, Yongxi Li,* Shaokuan Gong, Chengcheng Wu,* Xin Hong, Jiazhi Meng, Tonghui Wang, Zhenghao Liu, Yihui Chen, Xihan Chen, Hongbin Wu, Jiangyu Li, Bin Liu, Xugang Guo, Feiyu Kang,* Guangye Zhang,* and Guodan Wei*接受日期：First published: 15June 2026原文链接： https://doi.org/10.1016/j.joule.2026.102520
