有機(jī)太陽(yáng)能電池材料分為小分子和高分子兩種,目前效率最高的是高分子給體與富勒烯受體共混體系。然而,高分子的分子結(jié)構(gòu)、分子量、純度不確定,會(huì)帶來(lái)不同批次的材料性能間有差異,因而有可能在將來(lái)導(dǎo)致工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)批次的不穩(wěn)定性。和聚合物材料相比,有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池材料則具有確定的分子結(jié)構(gòu)和分子量,并且比較容易分離提純,純度高,制備過(guò)程中有很好的批次穩(wěn)定性。然而,有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池發(fā)展比較緩慢,文獻(xiàn)報(bào)道的材料種類較少,電池的光電轉(zhuǎn)換效率也較低。
在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中國(guó)科學(xué)院的大力支持下,化學(xué)所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員設(shè)計(jì)合成了一系列一維D-A-D有機(jī)小分子電子給體,與富勒烯衍生物電子受體PC71BM共混制備的全小分子電池效率可達(dá)3.7%(Adv. Energy Mater., 2012, 2, 63-67)。進(jìn)一步他們發(fā)展了三維共軛的有機(jī)小分子電子給體,這種材料具有溶液加工性好、光吸收和電荷傳輸各向同性、吸收強(qiáng)而寬、高遷移率、低HOMO能級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。用這種電子給體與PC71BM共混制備了全小分子太陽(yáng)能電池,在未經(jīng)任何后處理的情況下能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)4.3%,為當(dāng)時(shí)基于同類型太陽(yáng)能電池的最高效率(Adv. Mater., 2011, 23, 1554-1557)。此論文自發(fā)表一年以來(lái),被SCI引用45次,并入選ESI高引用論文和熱點(diǎn)論文。此外,他們還發(fā)展了三維共軛的有機(jī)小分子非富勒烯電子受體,在電池中得到了高開路電壓1.18 V(Chem. Commun., 2012, 48, 4773-4775)。
最近科研人員受邀為Chem. Soc. Rev.撰寫了有關(guān)高效有機(jī)小分子光伏材料的Critical Review(Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 4245-4272),論文被選為Inside Cover。
在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中國(guó)科學(xué)院的大力支持下,化學(xué)所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員設(shè)計(jì)合成了一系列一維D-A-D有機(jī)小分子電子給體,與富勒烯衍生物電子受體PC71BM共混制備的全小分子電池效率可達(dá)3.7%(Adv. Energy Mater., 2012, 2, 63-67)。進(jìn)一步他們發(fā)展了三維共軛的有機(jī)小分子電子給體,這種材料具有溶液加工性好、光吸收和電荷傳輸各向同性、吸收強(qiáng)而寬、高遷移率、低HOMO能級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。用這種電子給體與PC71BM共混制備了全小分子太陽(yáng)能電池,在未經(jīng)任何后處理的情況下能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)4.3%,為當(dāng)時(shí)基于同類型太陽(yáng)能電池的最高效率(Adv. Mater., 2011, 23, 1554-1557)。此論文自發(fā)表一年以來(lái),被SCI引用45次,并入選ESI高引用論文和熱點(diǎn)論文。此外,他們還發(fā)展了三維共軛的有機(jī)小分子非富勒烯電子受體,在電池中得到了高開路電壓1.18 V(Chem. Commun., 2012, 48, 4773-4775)。
最近科研人員受邀為Chem. Soc. Rev.撰寫了有關(guān)高效有機(jī)小分子光伏材料的Critical Review(Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 4245-4272),論文被選為Inside Cover。