近年来，钙钛矿太阳能电池由于可溶液加工、低温制备、工艺简单等优点引起学术界和工业界的广泛关注，并取得了飞速发展。目前，钙钛矿太阳能电池(PSCs)第三方认证的最高效率已经超过了25%。然而，迄今为止，绝大多数高效PSCs的光敏层材料为中带隙(1.5-1.6 eV)的ABX3型钙钛矿材料，导致PSCs吸收边小于850 mn。因此缺乏对近红外区域的太阳光吸收进而限制电池效率的进一步提升。为此，研究人员通过将Sn或Sn/Pb合金掺入钙钛矿或利用叠层策略来提高PSCs的光电流，但这些方法会造成器件稳定性下降或增加器件加工成本。

图1. (a) 有机异质结层中光伏材料的化学结构; (b) 异质结，钙钛矿和异质结/钙钛矿薄膜的归一化吸收光谱; 钙钛矿电池和集成太阳能电池的(c)外量子效率和(d)电流-电压曲线; (e) 集成电池的器件结构：利用三元有机异质结吸收近红外区太阳光，使集成太阳能电池获得了接近27 mA cm^-2的光电流。

最近，南方科技大学郭旭岗教授团队利用自主研发的高分子光伏材料S2构筑了三元有机异质结(图1)，通过溶液旋涂的方法直接集成于钙钛矿层上方作为电子传输层。此三元异质结将1.55 eV带宽的PSCs光响应扩展到近1000 nm，使近红外区域(780-880 nm)的外量子效率平均值大于70%，最高值高达90%。他们制备的集成太阳能电池的获得了26.7 mA cm-2光电流，而相同条件下的PSCs仅为20.16 mA cm-2，增幅达25%。创造了集成太阳能电池光电流记录。

目前，该研究工作以“26 mA cm^-2 JSC achieved in the Integrated Solar Cells”为题在线发表在《科学通报》(Science Bulletin, doi.org/10.1016/j.scib.2019.10.005)。集成太阳能电池(ISCs)策略是由国家纳米中心丁黎明研究员2014年率先提出。过去5年，尽管一些含有近红外组分的BHJ被应用于ISCs中，但ISCs的光电流始终被限制在20 mA cm^-2左右，近红外区域的光响应很弱(EQE < 40%)。该项研究成果表明了ISCs巨大潜力，它很有可能推进单节电池的效率极限。此外，据该团队研究人员介绍，在BHJ中给体材料的选择至关重要，它决定了近红外EQE强度。此项目中高分子半导体S2是该团队利用前期自主研发的新颖噻吩衍生物FE-T (Adv. Mater. 2019 ; 3 1 : 1807220 ; Energy Environ Sci 2019 ; 10.1039/c9ee01890e ; Adv. Sci. 2019 ; 1901773 ; Solar RRL 2019 ; 3: 1800265. )构筑的又一高性能有机光伏材料。FE-T衍生出的有机光伏半导体将为发展高效太阳能电池奠定了坚实的材料基础。