■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

   近日，南開(kāi)大學(xué)陳永勝教授團(tuán)隊(duì)在有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域研究中取得突破性進(jìn)展。他們利用寡聚物材料的互補(bǔ)吸光策略構(gòu)建了一種具有寬光譜吸收特性的疊層有機(jī)太陽(yáng)能電池器件，實(shí)現(xiàn)了12.7%的光電轉(zhuǎn)化效率，這是目前文獻(xiàn)報(bào)道的有機(jī)/高分子太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率的最高紀(jì)錄。近日，該成果論文發(fā)表在英國(guó)《自然·光子學(xué)》雜志上。

   有機(jī)太陽(yáng)能電池以具有光敏性質(zhì)的有機(jī)（包括高分子）材料作為半導(dǎo)體材料，通過(guò)光伏效應(yīng)產(chǎn)生電壓，進(jìn)而形成電流, 實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電。其作為解決環(huán)境污染、能源危機(jī)問(wèn)題的有效途徑之一，在成本低、柔性高、工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池。

  多年來(lái)，陳永勝教授團(tuán)隊(duì)對(duì)有機(jī)光伏器件材料篩選和構(gòu)筑工藝進(jìn)行了深入系統(tǒng)地研究，開(kāi)發(fā)了一系列可溶液處理的高效率寡聚物型分子活性層材料，并于2015年獲得了超過(guò)10%的光電轉(zhuǎn)換效率。

   考慮產(chǎn)業(yè)化的要求，使用具有不同光譜吸收范圍的活性材料制備疊層光伏器件是進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)化效率的有效策略之一。基于該思路，團(tuán)隊(duì)研究人員以寡聚分子/聚合物分別作為前后電池單元，制備得到了能量轉(zhuǎn)換效率超過(guò)11%的疊層有機(jī)光伏器件。

   最近，陳永勝教授團(tuán)隊(duì)與華南理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)等合作，以在可見(jiàn)和近紅外區(qū)域具有良好互補(bǔ)吸收的BDT類(lèi)寡聚分子和卟啉類(lèi)小分子材料分別作為前電池和后電池的給體材料，采用與工業(yè)化生產(chǎn)兼容的溶液加工方法制備得到了高效的有機(jī)太陽(yáng)能器件。經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了12.7%的驗(yàn)證效率。
 


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