新华社天津8月10日电(张建新 吴军辉)南开大学陈永胜教授团队在有机太阳能电池商量范畴获重大离散,他们安插、制备的具有高效、宽光谱罗致特征的叠层有机太阳能电池材料和器件,完成了17.3%的光电转折效劳,革新了文献报道的有机/高分子太阳能电池能量转折效劳的天地纪录。

这一感化让有机太阳能电池间隔财产化更近一步。10日,关连论文在线发表于国际学术期刊《科学》上。

有机太阳能电池是处理境况污染、能源风险的有用门路之一,其在质轻、柔嫩、半透后、可大面积低成本印刷、境况友好等方面远优于古板太阳能电池,被认为是具有重大财产前景的新一代绿色能源技术。然而,如何提高光电转换效劳始终困扰着各国科学家,也直接决议着有机太阳能电池能否走出实行室、走进人类生产生存。

近年来,有机太阳能电池商量迅猛展开,完成了14%-15%的光电转折效劳,但仍落伍于其他以无机材料(如硅)为主的太阳能电池。“主要因为有机高分子材料本身较低的载流子迁徙率限度了活性层厚度,因此太阳光不能够获得有用哄骗。”陈永胜说,叠层太阳能电池不仅可以克服上述难题,还可以充足发挥有机和高分子材料机关和特征杰出的可调性特征,通过叠层电池中前后电池里活性材料互补的光罗致,更有用地哄骗太阳光,从而完成更高的能量转换效劳。

陈永胜教授团队与中科院国家纳米科学中心丁黎明教授、华南理工大学叶轩立教授商量团队联络,哄骗半经验模型,从表面上预测了有机太阳能电池的最高效劳(20%以上)和抱负活性层材料的参数请求。在此底子上,他们以在可见光区域和近红外区域具有精良互补罗致的两种材料分别作为前电池和后电池的活性层材料,采用成本低廉与工业化生产兼容的溶液加工措施,制备了一种高效的有机太阳能器件,获得了17.3%的验证效劳。

商量人员介绍,依据该职分提出的模型和安插原理,团结有机高分子材料机关的众样性和可调性,通过对材料和器件的进一步优化,分外有望获得和无机材料类似的能量转折效劳,从而为有机太阳能电池的财产化提供有力技术支持。