有機(jī)太陽(yáng)能電池具有化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣性、輕薄便攜和可實(shí)現(xiàn)大面積柔性器件等優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前新型太陽(yáng)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(yáng)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(jí)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(guó)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(duì)通過(guò)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(yáng)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(kāi)發(fā)新的高效有機(jī)界面材料提供了新設(shè)計(jì)思路。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于Adv. Energy Mater.（10.1002/aenm.201400359），并申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)面專利一項(xiàng)（201310264027.7）。

另外，該研究組還開(kāi)發(fā)了其它一些有機(jī)和無(wú)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(jì)劃擇優(yōu)支持，以及國(guó)家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目和青年項(xiàng)目、中國(guó)博士后面上資助和寧波市自然科學(xué)基金等項(xiàng)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

 

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