利用有机非共轭小分子制备高效太阳能电池
2015-12-01

  随着能源和环境问题的日益凸显,太阳能电池越来越受到各国政府的高度重视。其中,有机太阳电池因其质轻、价廉、易于大面积制备成柔性电池等优点,成为太阳能电池研究领域的重要发展方向。对于有机太阳电池而言,界面修饰层对器件性能起着极为重要的作用,它不仅可以优化活性层吸收和调节其光场分布,而且还能够调节电极的电荷收集势垒,实现光生载流子的有效传输,是提高有机太阳电池效率和稳定性的关键核心技术。如何实现高效、低成本的有机太阳电池界面调控一直是科研界关注的重点。

  中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义研究员领导的研究团队在前期大量研究工作的基础上,创新性的开发了一种制备工艺简单、价格低廉、可用醇类溶剂湿法加工的有机非共轭小分子作为有机太阳电池的阴极界面。该研究成果发表在学术期刊Nature Photonics [9, 520-524 (2015)]上。

  课题组成员欧阳新华、彭瑞祥等利用这类材料对有机太阳电池器件界面和结构进行优化,把单结正型聚合物太阳电池的光电转换效率提高至10.02%,突破了单结有机太阳电池10%的效率瓶颈,同目前广泛使用的金属界面相比,电池的光电转换效率提高了近25%,也明显优于有机共轭类界面材料。相关结果经过国家光伏质检中心的认证,是公开认证最高效率的单结有机太阳电池之一,得到了Nature Photonics审稿人的高度评价,认为该研究成果“对于聚合物太阳电池有非常重要的贡献”,这项成果有望促进有机太阳电池的低成本、大面积化制备,加快推进有机太阳电池的商业化进程。

  相关报道:http://www.cas.cn/syky/201507/t20150731_4406734.shtml

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