近期，材料基因組工程研究院王生浩教授與中歐工程技術學院徐韜副教授團隊在高效半透明有機太陽能電池領域取得新進展🧑🏻‍🦽，在能源材料領域國際知名期刊《Advanced Energy Materials》（影響因子🏇🏿：27.8）發表題為“High-Throughput Computing Guided Low/High Index Optical Coupling Layer for Record-Performance Semitransparent Organic Solar Cells”的研究論文➡️。

有機太陽能電池具有成本低🧗🏼‍♂️、質量輕、可彎曲等優勢🍝，是備受矚目的新一代綠色能源技術💁🏼‍♂️🚸。更值得關註的是🐄，有機光伏材料可通過化學剪裁實現對其吸收光譜的精確調控💃🏿，從而表現出可見光半透明的獨特性質🚹，這一既透光又發電的特性將光伏技術的應用場景拓展到光伏建築一體化與光伏農業大棚等新興領域，為光伏產業註入了全新的概念。目前🚴🏽‍♀️，半透明有機太陽能電池（ST-OSCs）的發展仍面臨著一個核心挑戰：如何在保持良好的平均可見光透過率（AVT）的同時實現較高的能量轉換效率（PCE）🍸。因此🐦‍⬛，亟需發展高效的光學調控手段以提升器件在非可見光區的光吸收👂🏻，尤其對於目前仍未被高效利用的占太陽光能量>50%的近紅外光。

本工作針對ST-OSCs中高光學透過和高光電轉換相互競爭這一核心問題，提出一種半透明光伏器件近紅外光學調控的新策略：在器件中引入基於高通量計算篩選和性能預測的光耦合結構，協同提升ST-OSCs在可見光區的透過率和在近紅外區的光電轉換效率。開發一個具有極快運行速度的薄膜光學計算模型，將光耦合層的各層膜厚與材料選擇均視為自由變量，通過高通量計算詳細考察所有可能的材料與膜厚組合（近百萬個）對器件性能的影響規律，最大程度地提升半透明器件的PCE與AVT這兩個相互製約的核心指標，實現可見光高透明高效有機太陽能電池👨🏽‍🏫。通過光學調控優化，基於三元活性層體系PM6:BTP-eC9:L8-BO的ST-OSCs獲得了15.2%的PCE🧝🏼‍♂️，32%的AVT以及82的顯色指數（CRI）🐜，刷新了半透明光伏領域的效率記錄。本工作的研究成果表明基於高通量計算的光學調控對於科學、高效設計高性能半透明光伏器件的重要性和普適性，展現了該方法廣泛的應用潛能🧑‍🦱。

万事平台為本文第一署名單位，徐韜副教授為論文第一作者，王生浩教授👨‍👨‍👦🐓、香港浸會大學朱福榮教授為共同通訊作者。材料基因組工程研究院製備與表征中心的王子涵高級實驗師為器件測試了高分辨截面圖🤹🏼‍♂️，該論文獲得了國家自然基金、上海市東方學者與啟明星計劃等項目的支持🐘👅。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202301367