9-22从科技部获悉,有机太阳能电池是解决环【huán】境污染、能源危机的有效途径【jìng】之一【yī】,被认为是具有重大产业前【qián】景的新一代【dài】绿色【sè】能源【yuán】技术【shù】。但是,有机材料较【jiào】低的载流子【zǐ】迁移率限制了活性层厚度【dù】,导致光吸收效率不足【zú】。尽管目【mù】前有机太阳能【néng】电池【chí】光电【diàn】转【zhuǎn】换效率已经提高到14%左右,如【rú】何进一【yī】步提高其【qí】效【xiào】率【lǜ】是【shì】始终困扰科学家【jiā】的关键难【nán】题。叠层有机太阳【yáng】能电【diàn】池是【shì】提高效率的最佳策略【luè】之【zhī】一【yī】,可以充分发挥有机和高【gāo】分子材【cái】料结构【gòu】和【hé】性【xìng】质的可【kě】调性特征,通过叠【dié】层电池中前后电池里活性材料互补的光吸收【shōu】,更有效地利【lì】用太阳光,从而实现更高的能量转【zhuǎn】换效率。

在国家重【chóng】点研发【fā】计划“纳米科技”重点专项“石墨【mò】烯宏观体材料的宏【hóng】量可【kě】控【kòng】制备【bèi】及其在光【guāng】电等方面的应用研【yán】究”、“高效稳定大面积【jī】有机太阳【yáng】电池关键材料和【hé】制【zhì】备技术”等项【xiàng】目的【de】支【zhī】持下,南【nán】开大学陈永胜、万相见团【tuán】队和国家纳米科学中心丁黎明团队利用半经验【yàn】模型【xíng】,从理论上预【yù】测了【le】有【yǒu】机太阳能电池实际【jì】可以达【dá】到的最高效【xiào】率和理【lǐ】想活性层材【cái】料的参数要求。通过采用适合的活性【xìng】层材料,用【yòng】成本【běn】低廉【lián】与工业【yè】化生产兼【jiān】容的【de】溶液加【jiā】工方法制备得到了【le】两端叠层有机【jī】太阳【yáng】能电池,实【shí】现了17.3%的光电转化效率,刷新了目前文献报道的有机【jī】/高【gāo】分子太阳能电池光电转【zhuǎn】化效率的【de】世界最【zuì】高【gāo】纪【jì】录【lù】,且稳定性优异,在经过166天连续测试后【hòu】,性能【néng】损失仅为4%。

       该研究工作【zuò】为【wéi】有【yǒu】机太阳能电【diàn】池的【de】基础研究提供了新的思路,为有机太阳能电池的产业化提【tí】供有力技术【shù】支撑。研究成果9-22在《科学》杂志上在【zài】线【xiàn】发表。