有機(jī)太陽(yáng)電池因其質(zhì)輕、價(jià)廉、易于大面積制備成柔性電池等優(yōu)點(diǎn)，在便攜式電子設(shè)備、光伏建筑一體化和軍事等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力，成為太陽(yáng)電池研究領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。目前制約有機(jī)太陽(yáng)電池商業(yè)化應(yīng)用的主要因素是效率和穩(wěn)定性兩大難題。對(duì)于有機(jī)光伏器件而言，界面修飾層起著極為重要的作用，不僅可以優(yōu)化活性層吸收和調(diào)節(jié)其光場(chǎng)分布，而且能夠調(diào)節(jié)電極的電荷收集勢(shì)壘，實(shí)現(xiàn)光生載流子的有效傳輸，是提高有機(jī)太陽(yáng)電池效率和穩(wěn)定性的有效手段之一。
有機(jī)光電材料與器件研究團(tuán)隊(duì)合成了一種制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、可用醇類溶劑濕法加工的有機(jī)非共軛小分子作為有機(jī)太陽(yáng)電池的陰極界面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)需要蒸鍍的Ca、Mg、LiF或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)共軛類聚合物等界面材料，用于電池的界面調(diào)控。團(tuán)隊(duì)成員利用這類材料對(duì)有機(jī)太陽(yáng)電池器件界面和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，把單結(jié)正型聚合物太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高至10.02%，突破了單結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池10%的效率瓶頸，同目前廣泛使用的Ca/Al電極相比，電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高了近25%。相關(guān)結(jié)果經(jīng)過(guò)國(guó)家光伏質(zhì)檢中心的認(rèn)證，是公開(kāi)認(rèn)證最高效率的單結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池之一，得到了Nature Photonics審稿人的高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為該研究成果“對(duì)于聚合物太陽(yáng)電池有非常重要的貢獻(xiàn)”，在有機(jī)太陽(yáng)電池低成本、大面積化制備方面有重要的應(yīng)用潛力。
上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（51273209，5141140244），中科院國(guó)際合作項(xiàng)目（GJHZ1219），寧波市國(guó)際合作項(xiàng)目（2012D10009, 2013D10013）的資助。
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