近日，物理学院有机光电子学研究团队在声场调控有机光伏激子离域研究中取得新进展，相关工作发表于国际学术期刊《Nature Communications》（影响因子：15.7）。

有机太阳能电池的商业化应用需摆脱对高毒性卤素溶剂的依赖，然而在非卤溶剂中非富勒烯受体分子易形成无序聚集，严重制约器件性能的提升。针对这一问题，研究团队提出一种外加物理场调控策略：通过对非富勒烯受体溶液进行超声处理，利用微湍流与剪切应力作用，诱导分子由无序聚集转变为有序的J聚集。

该有序聚集结构在成膜过程中得以有效保持，从而增强了π-π堆叠相互作用。研究表明，超声处理还能促进局域激子向分子内离域激子的转化，提升了激子解离效率，并有效抑制了分子振动。基于此方法制备的有机光伏器件性能得到了显著提高。这一具有广泛适用性的超声物理场方法不仅可以有效调控非富勒烯受体的聚集，还可以与大面积制备技术相兼容，促进有机光伏材料与器件的工业化应用。相关工作以“Sonication-induced J-aggregation in nonhalogenated solvents boosts exciton delocalization for high-efficiency organic solar cells”为题发表于期刊《Nature Communications》。山东大学博士研究生周明旭为论文第一作者，通讯作者为山东大学郝晓涛教授、张康宁博士以及北京航空航天大学孙艳明教授。山东大学为第一作者单位和通讯作者单位。

该项研究工作得到了国家自然科学基金、晶体材料全国重点实验室、山东省泰山学者计划、山东省自然科学基金等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-65447-y