在有機太陽能電池（OSCs）領域，提升垂直電荷傳輸效率一直是關鍵研究方向。將分子堆積方式從端面取向（edge-on）調整為面取向（face-on），被證實是提高光伏性能的有效途徑。然而，實現這一結構轉變的精準調控，因制備工藝復雜而面臨巨大挑戰。

針對這一難題，科研團隊提出了一種創新策略。廣西大學的闞志鵬與清華大學深圳國際研究院材料研究所的Safakath Karuthedath等人，采用微量聚合物給體PTO2作為輔助調控手段，成功誘導非富勒烯受體（NFA）相形成面取向優勢堆積。這一突破為解決分子堆積調控難題提供了新思路。

微觀結構表征技術為該策略的有效性提供了有力證據。原子力顯微鏡（AFM）與掠入射廣角X射線散射（GIWAXS）的形貌分析顯示，PTO2能夠促進非富勒烯受體薄膜的J-聚集，并顯著提高其結晶度。這一過程為面取向優勢堆積的形成奠定了基礎，為后續性能提升創造了條件。

該策略在電荷傳輸和復合抑制方面表現出色。實驗表明，PTO2的引入可協同促進電荷傳輸，同時抑制雙分子復合，降低陷阱態密度。它還能減少陷阱輔助復合，降低能量無序度，有效改善電荷提取效率。這些綜合效應直接提升了器件的短路電流密度（Jsc）與填充因子（FF）。

在實際應用中，該策略展現出顯著優勢。以PM6/L8-BO體系為基礎的雙層有機太陽能電池，在添加濃度為0.8 mg·mL?1的PTO2后，器件填充因子接近80%，光電轉換效率（PCE）達到20.2%的紀錄值。這一性能指標顯著優于未添加PTO2的旋涂器件，驗證了該策略的實用性。

更值得關注的是，這種由PTO2驅動的分子取向調控策略具有廣泛的適用性。在多種給體-受體體系中，該策略均展現出穩定的調控效能，為不同材料體系的性能優化提供了通用解決方案。這一發現為高性能雙層有機太陽能電池的規模化制備開辟了實用路徑。

相關研究成果已發表于國際權威期刊，題為《Tailoring Molecular Orientation with a Polymer Additive Enables Bilayer Organic Solar Cells with 20.2% Efficiency》。該研究通過聚合物給體添加劑的創新應用，為非富勒烯受體分子取向的精準調控提供了全新范式，推動了有機太陽能電池技術的進一步發展。