有機太陽能電池光電轉化率達12.7%

　　■最新發現與創新

　　科技日報訊 （通訊員吳軍輝記者馮國梧）近日，南開大學陳永勝教授團隊在有機太陽能電池領域研究中取得突破性進展。他們利用寡聚物材料的互補吸光策略構建了一種具有寬光譜吸收特性的疊層有機太陽能電池器件，實現了12.7%的光電轉化效率，這是目前文獻報道的有機/高分子太陽能電池光電轉化效率的最高紀錄。近日，該成果論文發表在英國《自然·光子學》雜誌上。

　　有機太陽能電池以具有光敏性質的有機（包括高分子）材料作為半導體材料，通過光伏效應產生電壓，進而形成電流, 實現太陽能發電。其作為解決環境污染、能源危機問題的有效途徑之一，在成本低、柔性高、工藝簡單、環境友好等方面遠遠優於傳統太陽能電池。

　　多年來，陳永勝教授團隊對有機光伏器件材料篩選和構築工藝進行了深入系統地研究，開發了一系列可溶液處理的高效率寡聚物型分子活性層材料，並於2015年獲得了超過10%的光電轉換效率。

　　考慮產業化的要求，使用具有不同光譜吸收範圍的活性材料製備疊層光伏器件是進一步提高光電轉化效率的有效策略之一。基於該思路，團隊研究人員以寡聚分子/聚合物分別作為前後電池單元，製備得到了能量轉換效率超過11%的疊層有機光伏器件。

　　最近，陳永勝教授團隊與華南理工大學研究團隊等合作，以在可見和近紅外區域具有良好互補吸收的BDT類寡聚分子和卟啉類小分子材料分別作為前電池和後電池的給體材料，採用與工業化生產兼容的溶液加工方法製備得到了高效的有機太陽能器件。經過工藝優化，最終實現了12.7%的驗證效率。