有機(jī)太陽能電池具有化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣性、輕薄便攜和可實現(xiàn)大面積柔性器件等優(yōu)勢，是當(dāng)前新型太陽能電池研究領(lǐng)域最富活力和生機(jī)的前沿課題之一。倒置結(jié)構(gòu)的器件以ITO為陰極，高功函的金屬為陽極，能夠顯著地提高器件的穩(wěn)定性。但是由于ITO與受體（PCBM）能級不匹配，通常需要在ITO和活性層中間插入界面層，使界面處形成歐姆接觸，提高電子的抽提和收集能力。 

醇溶性的有機(jī)分子作為陰極界面材料，能夠降低ITO的功函，提高光伏器件的效率；而且這些材料溶解性好，可溶液加工成膜。中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所方俊鋒研究團(tuán)隊通過調(diào)控醇溶性共軛小分子的共軛單元，得到了能量轉(zhuǎn)化效率為9.2%的有機(jī)太陽能電池器件，該結(jié)果達(dá)到了世界最高水平。研究發(fā)現(xiàn)，具有更大共軛體系的醇溶性小分子能夠得到憎水性更強(qiáng)的陰極界面層，進(jìn)而改善活性層形貌，提高器件的短路電流Jsc和填充因子FF，得到高效率的器件，這一結(jié)果為開發(fā)新的高效有機(jī)界面材料提供了新設(shè)計思路。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于Adv. Energy Mater.（10.1002/aenm.201400359），并申請了中國發(fā)面專利一項（201310264027.7）。

另外，該研究組還開發(fā)了其它一些有機(jī)和無機(jī)界面材料，取得了較好的結(jié)果，分別發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces (10.1021/am404423k，10.1021/am403829k，10.1021/am405622q)和J. Colloid Interface Sci.（10.1016/j.jcis.2013.12.057）上。

以上研究得到了中科院百人計劃擇優(yōu)支持，以及國家自然科學(xué)基金委面上項目和青年項目、中國博士后面上資助和寧波市自然科學(xué)基金等項目的大力支持。

 

寧波材料所有機(jī)光伏器件界面材料研究取得進(jìn)展

 

寧波材料所有機(jī)光伏器件界面材料研究取得進(jìn)展