9-21从科技部获悉,有机太阳能电池是解决环境【jìng】污染、能【néng】源危机的有效途【tú】径之一,被认为是具有重大产业前景的新【xīn】一代绿色能源技【jì】术。但是,有机材料较低【dī】的载流子迁移率限制了活【huó】性层厚度,导致【zhì】光吸收效率【lǜ】不足【zú】。尽管目前有机【jī】太阳能电池光电【diàn】转换效率已经提高到14%左右【yòu】,如何【hé】进一【yī】步提高其效率是始终【zhōng】困扰【rǎo】科学家的关键【jiàn】难【nán】题。叠层有【yǒu】机太【tài】阳能电池【chí】是【shì】提高效率的最佳策略【luè】之一,可【kě】以充【chōng】分发【fā】挥有机和高分子材料【liào】结构和性质的可调性特征,通过叠层电池【chí】中前后【hòu】电池里【lǐ】活性材料【liào】互补【bǔ】的光【guāng】吸【xī】收,更有效【xiào】地利用太阳光,从而实【shí】现更高的能量转换效【xiào】率。

在国家重点【diǎn】研发计划【huá】“纳【nà】米科技【jì】”重【chóng】点专项“石墨烯宏观【guān】体材料【liào】的宏量可【kě】控制备及其在光电等方面的应用研究”、“高效稳定【dìng】大面积【jī】有机太阳电池【chí】关【guān】键材【cái】料【liào】和制备【bèi】技术”等【děng】项目【mù】的【de】支持下,南开大学陈【chén】永【yǒng】胜、万相见团【tuán】队【duì】和国家纳米【mǐ】科学中心【xīn】丁黎【lí】明团队利用半【bàn】经验模型,从理论上预测了有机太阳【yáng】能【néng】电池实际可【kě】以达【dá】到的【de】最高效率和理想活【huó】性层材料【liào】的参数要求。通过采用适合的【de】活性【xìng】层材料【liào】,用成【chéng】本低廉【lián】与工业化生产兼容的溶液加工方法制备得到了两端【duān】叠【dié】层有机【jī】太阳能【néng】电池,实现了17.3%的光电转化效率,刷新了目前文【wén】献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界最高纪【jì】录,且稳定性【xìng】优异,在【zài】经过166天【tiān】连续测试后,性【xìng】能损失仅为4%。

       该研究工作为【wéi】有【yǒu】机太【tài】阳能电池的基础研究提供了新的思路,为有机【jī】太阳能电【diàn】池的产【chǎn】业化提供有力【lì】技术支撑。研究成果9-21在【zài】《科学【xué】》杂志上在线发表【biǎo】。