大多數太陽能電池都是由矽等無機材料製成的，有機材料太陽能電池具有輕巧、靈活、製造成本低的特點，甚至可以採用印刷製造的方式，因此無機材料太陽能電池受到了科學家們的廣泛關注，儘管目前也取得了一些進展，但要真正完全替代矽太陽能電池，還有一些問題需要解決，首先就是提高電能轉換效率，實現這一目標的關鍵是選擇正確的材料組合。
大多數光伏器件有兩個重要元素：n型區域和p型區域，之所以這麼叫是因為每個區域分別有淨負電荷和正電荷。這些電荷可以通過向半導體中添加雜質來實現。能產生n型材料的雜質被稱為供體，而受體雜質則能產生p型材料。
該摻雜劑被添加到兩個之前表現出優異光伏性能的有機材料體系中。在一種情況下，功率轉換效率從16.7%提高到17.4%，而在另一種情況下，能夠達到18.3%的最高效率。這些效率提升是因為分子二夸特摻雜劑（molecular diquat dopant）既增加了材料的光學吸收，也增加了光被吸收時電荷的壽命。
與許多有機n型摻雜物一樣，diquat在環境中會發生反應；由於缺乏穩定性，至今無法將其用作分子摻雜物。然而，阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）團隊開發出一種工藝，通過電化學還原帶電的diquat，穩定地生成neutral diquat，其在空氣中是穩定的。
這種能力使得diquat成為下一代有機太陽能電池的有前途的選擇。研究人員預計有機太陽能電池的最高效率約為20%。
論文標題為《A simple ndopant derived from diquat boosts the efficiency of organic solar cells to 18.3%》，發表在《ACS Energy Letters》雜誌上。