太阳能已成为能源转型的引擎，但主导技术——硅面板——存在高环境成本：制造过程耗能大，使用危险化学品，回收问题尚未解决。在这种背景下，有机太阳能电池作为一种更轻便灵活的替代方案出现，尽管其致命弱点一直是快速降解。

由教授Nutifafa Doumon和博士生Souk Yoon “John” Kim领导的宾夕法尼亚州立大学团队找到了一种有前途的方法来提高其稳定性：使用一种称为9.10-菲醌（PQ）的固体添加剂。

PQ添加剂的作用

PQ是一种由碳和氢衍生的化合物，价格低廉，市售，且比其他常用添加剂具有更安全的环境特性。将其加入太阳能电池的活性层——吸收辐射并产生电力的地方——可以减少降解过程并提高效率。

该研究发表在ACS Materials Au上，并在2025年材料科学新星特刊中被重点介绍，证明这种方法不仅提高了转换效率，还延长了设备的使用寿命。

测试结果

测试在苛刻的热条件下进行，模拟现实的操作场景：

含PQ的设备在连续180小时的高温暴露后保留了其初始效率的93%以上。

相比之下，使用常见有毒添加剂的类似电池在同一时期仅维持了约76%。

这种稳定性的提升至关重要：在仍处于起步阶段的技术中，适度的改进可能是实验室原型与商业可行产品之间的关键差异。

有机太阳能电池为能源转型提供了一种可行且更环保的选择。

硅的补充用途

研究团队持谨慎态度：并不认为有机光伏会取代大型太阳能电站或屋顶上的硅。其潜力在于特定利基市场：

轻便灵活的表面。

建筑一体化(立面、半透明窗户)。

便携式和自主电子设备。

重量和适应性比最高效率更重要的传感器和移动应用。

在这些场景中，PQ提供的额外耐久性可能是决定性的。

环境和经济影响

像PQ这样的固体添加剂的引入不是灵丹妙药，但确实是朝着更多样化和可持续的光伏迈出的务实一步。更高的稳定性意味着更少的替换、更少的废物和更低的运营成本。此外，它避免了使用更危险的物质，符合循环经济的原则。

宾夕法尼亚州立大学在有机太阳能电池方面取得的进展表明，研究稳定和安全的添加剂可以巩固新一代更轻、更灵活、环境影响更小的太阳能。虽然不能单独解决气候危机，但每一次增量改进都为能源转型贡献力量。