Advanced Materials：接近理论电压的有机光伏实现发电、发光与探测一体化

本文介绍了一种新型高发光有机光伏器件，能够在单个有机二极管中同时实现能量收集、电致发光和光探测功能。研究背景聚焦于传统有机半导体中给受体界面严重的非辐射复合损失，这限制了器件同时兼顾高发电效率和高发光效率。研究目的在于通过分子轨道工程解决这一矛盾，特别是抑制电荷转移界面处的非辐射复合，以实现接近理论电压的多功能器件。结论表明，采用多重共振热激活延迟荧光（MR-TADF）和反转单三重态（IST）分子，其前沿轨道在相邻原子上交替局域，显著降低了非辐射复合速率。代表性器件实现了1.36%的光电转换效率、2.0%的电致发光外量子效率和3.2 V下1000 cd m⁻²的亮度，非辐射电压损失低至约0.11 eV。该器件还展示了高比探测率（1.02×10¹³ Jones）以及“收能—储能—发光”一体化能力，为光子收集显示器和柔性可穿戴光电系统提供了新策略。