正文
参数
、系统化的评价体系确保了所设计的
ST-OPV
器件不仅具有优异的光电性能，更
有优异的显色性能、热工性能与节能效果
，为
ST-OPV
技术在建筑一体化中的实际应用提供了重要的理论指导和技术支撑。
【研究亮点】
（
1
）针对光伏窗应用，建立了
ST-OPV
器件结构的系统筛选策略，聚焦于活性层、界面层的材料选择及电极厚度等结构参数优化。
（
2
）筛选出的真空
ST-OPV
窗户
U
值为
0.654 W/
m²
K
、
SHGC
为
0.236
、
AVT/SHGC
为
1.356
。根据美国采暖制冷与空调工程师学会（
ASHRAE
）标准，可满足全球近乎所有气候区实际应用要求。
（
3
）筛选出的
ST-OPV
窗户相较于传统商业窗，可实现每年
74.8-239.7kWh/m
²
的节能量，展现了其在节能建筑实际应用中的巨大潜力。
以
LUE
为主要评估指标首先对
PM6:Y6
（
PM6
吸收峰
~580nm
）器件的界面层组合进行筛选。以
2-PACz/PDINN
和
2-PACz/PFN-Br
为界面层的不透明器件都具有
18%
以上的
PCE
，远高于其他组合。其中
PFN-Br
存在反射为主导的光学耦合作用，导致相应
ST-OPV
的
AVT
显著降低，既而降低了
LUE
，因此
2-PACz/PDINN
为最优界面层组合。电极厚度过厚导致
AVT
降低显著，过薄则由于银纳米岛的光散射以及表面等离子吸收导致
AVT
和
PCE
同时降低。以
AVT
和
PCE
为主要评估指标，最终筛选出
ST-OPV
的优势结构为
ITO/2-PACz/PM6:Y6/PDINN/Ag
（
10 or 15nm
）
/MoO
3
。其中电极厚度为
10nm
的器件（
PM6:Y6_10
）的具有最高的
AVT
，而电极厚度为
15nm
的器件（
PM6:Y6_15
）具有最高的
PCE
和
LUE
。
图
1. (a) OPV
器件结构示意图；
(b)
基于
PM6:Y6
体系的
OPV
器件的
J-V
曲线及
(c) EQE
光谱；
(d)
采用
10 nm
银电极器件的透射率曲线（分别以
PDINN
或
PFN-Br
作为电子传输层，记为
T-cell: PDINN/Ag-10nm
和
T-cell: PFN-Br/Ag-10nm
），
PDINN
或
PFN-Br
薄膜的透射曲线（
T-PDINN
和
T-PFN-Br
），以及
R-PM6:Y6/PFN-Br
和
R-PM6:Y6/PDINN
的反射差值曲线（纵坐标表示沉积在
PM6:Y6
薄膜上的电子传输层薄膜反射率与
PM6:Y6
薄膜反射率的差值）；
(e)
基于
PM6:Y6
体系的
ST-OPV
器件结构；
(f) J-V
特性曲线，
(g) EQE
光谱及
(h)
不同银电极厚度的
PM6:Y6
基
ST-OPV
器件的平均可见光透射率（
AVT
）与光利用效率（
LUE
）对比；
(i) 10 nm
银电极
ST-OPV
器件的截面扫描电镜照片。
以同样的策略对全窄带隙体系
PCE10-2F:Y6
（
PCE10-2F
吸收峰
~700nm
）的优势器件结构进行筛选，得到的优势结构为
ITO/2-PACz/PCE10-2F:Y6/PDINO/Ag
