中國香港大學(xué)Wallace C. H. Choy與中國香港城市大學(xué)Alex K.-Y. Jen團隊在《自然·通訊》發(fā)表研究，通過引入一種名為netFCD的新型電子傳輸層，將有機太陽能電池的實驗室轉(zhuǎn)換效率提升至20.01%。該成果于2026年8月29日在線發(fā)表，相關(guān)論文DOI為10.1038/s4-z。

傳統(tǒng)有機太陽能電池的多層結(jié)構(gòu)中，電子傳輸層與活性層的界面易受濕度和輻射影響發(fā)生降解或反應(yīng)，且機械附著力不足會導(dǎo)致分層。研究團隊以Nafion 117全氟磺酸聚合物為基底，經(jīng)水熱合成制備出包含氟化碳點的netFCD網(wǎng)絡(luò)。該材料依靠氫鍵網(wǎng)絡(luò)增強內(nèi)聚力與層間接觸，同時優(yōu)化了能級對齊、提升了電子遷移率并降低了堿性，從而更高效地提取電荷并抑制界面副反應(yīng)。

在玻璃基板剛性電池中，采用PM6、D18、BTP-eC9和L8-BO四組分活性層的器件在100 mW/cm2模擬太陽光下達到20.01%的效率，15片樣品平均效率為19.73% ± 0.22%。中國檢驗認證集團南方檢測實驗室于2026年3月依據(jù)ISO/IEC 17025:2017及IEC 60904-1:2006標準獨立認證其效率為19.78%。對比測試顯示，在相同三元體系（PM6:D18:L8-BO）下，搭載netFCD的電池效率達19.17%，顯著高于常規(guī)碳點（18.04%）、氧化鋅（17.14%）和氧化錫（16.22%）參考層。

穩(wěn)定性方面，封裝后的電池在連續(xù)光照、相對濕度80% ± 5%、溫度50 °C ± 2°C的環(huán)境下運行1,800小時后，仍保持初始效率的85%?；跀?shù)據(jù)推算，其T80壽命（效率降至80%所需時間）預(yù)計超過11,000小時，但該數(shù)值為模型外推結(jié)果，并非實際連續(xù)運行時長。柔性版本在塑料基底上實現(xiàn)Zui高18.00%的效率；在半徑5 mm彎折測試中，2,000次循環(huán)后維持約90%性能，結(jié)合中性面架構(gòu)設(shè)計，經(jīng)10,000次彎折后仍保留超95%的初始效率。

目前該成果仍限于實驗室尺度的小面積實驗器件，尚未轉(zhuǎn)化為可安裝的商用模塊。從實驗室向工業(yè)化量產(chǎn)跨越需解決大面積均勻涂布、溶劑控制、低損耗互聯(lián)及輕量化阻隔封裝等工程難題。研究人員指出，有機光伏短期內(nèi)難以替代晶硅電站，但在輕質(zhì)曲面覆蓋物、建筑幕墻、溫室、自主傳感器及可穿戴電子設(shè)備等領(lǐng)域具備應(yīng)用潛力。后續(xù)仍需開展更大面積模組制備、戶外長期老化測試、綜合環(huán)境應(yīng)力驗證及成本評估。