9-21从科技部获悉,有机太阳能电池是解决环境污【wū】染、能源危机【jī】的【de】有效途径之【zhī】一【yī】,被认为是具【jù】有重大产业【yè】前景的新一代绿色能源【yuán】技术【shù】。但是,有机材料【liào】较低【dī】的载流子迁移率限制了活性层厚度,导致【zhì】光吸收效率不足。尽【jìn】管【guǎn】目前有机太阳能电【diàn】池光电转换效率已经提【tí】高到14%左右【yòu】,如何进一步提高【gāo】其【qí】效率是始【shǐ】终困扰科学家的【de】关键难题。叠【dié】层有机太【tài】阳能电池是【shì】提高效【xiào】率的最佳策【cè】略【luè】之一,可【kě】以充分发挥有机【jī】和高分子材料结构和【hé】性质的【de】可调性特征,通过叠层电【diàn】池中前后电池里活性材料【liào】互补的光吸收,更【gèng】有效地利用【yòng】太阳光,从而实现【xiàn】更高的【de】能【néng】量转换效率【lǜ】。

在【zài】国家重【chóng】点研发【fā】计划“纳米【mǐ】科【kē】技”重点专项“石墨【mò】烯宏观体材料的宏量【liàng】可控【kòng】制备及其在光电等【děng】方【fāng】面【miàn】的应用【yòng】研究”、“高【gāo】效稳定大面积有机【jī】太阳电池关键材料和【hé】制备技术”等【děng】项目【mù】的支持【chí】下,南开大学陈永【yǒng】胜、万相见团【tuán】队和国家纳米【mǐ】科学中心丁黎明团【tuán】队【duì】利【lì】用【yòng】半经【jīng】验模【mó】型,从理论上【shàng】预测了有机太【tài】阳能电池实际可以达【dá】到的最高效率和理想【xiǎng】活性【xìng】层材料的【de】参【cān】数要求。通【tōng】过采用适【shì】合的活【huó】性层材料,用成本【běn】低廉与工业化生产兼容【róng】的溶液加【jiā】工方法制备得到了两【liǎng】端叠层有机太阳能电【diàn】池,实现了【le】17.3%的光电转化效率,刷新了目前文献报道的有机/高分【fèn】子太阳能电池光电转化效率的世界最高纪录,且稳定性优【yōu】异,在经过【guò】166天连【lián】续测试后【hòu】,性能损【sǔn】失仅为4%。

       该研究【jiū】工作为【wéi】有【yǒu】机太阳能电池【chí】的基础【chǔ】研究提供了新的思路【lù】,为有【yǒu】机太阳能电【diàn】池的产业化提供有力【lì】技术【shù】支撑。研究成果9-21在《科学》杂志上【shàng】在线发表。