有机太阳能电池

柔性电子领域快速发展，在生物/医疗传感及通讯、可穿戴电子设备等新兴领域应用前景广阔。相应地，对于与之相匹配的柔性、可拉伸形变的能源供给器件有重要需求。有机光伏电池依托有机高分子活性层，与晶体硅、碲化镉薄膜等半导体相比，在机械柔性方面有先天优势。然而，超薄有机太阳能电池在微米弯曲半径下的连续变形循环过程中的机械耐久性仍然是一个挑战。为了得到机械性能稳定的超薄有机太阳能电池，需要器件各功能层包括电极、界面层和活性层都具有优异的机械性能。 最近，华中科技大学光电国家研究中心周印华教授课题组，开发了一种…

不断刷新效率的钙钛矿电池与太阳能电池（HOPVs）以其自身的魅力使得人们在寻找它们的技术应用上乐此不疲。在探索的道路上，人们将目光定睛在太空飞行器上。尽管目前的无机硅太阳能电池板具有很高的效率，但是它们不仅功率小而且还略显笨重，因此轻巧的钙钛矿/有机太阳能电池便显得格外诱人。最近，德国慕尼黑工业大学的研究者们第一次将钙钛矿/有机太阳能电池借助火箭送往太空，在极端环境下，电池仍能高效率工作，并可以直接利用阳光或者来自地球表面的反射光，功率密度在7-14mW/cm2之间，该种子选手令人眼前一亮，展示…

在共轭聚合物有机太阳能电池（OSC）领域，小分子有机半导体的分子设计向来是研究的重点。研究人员通过有效调整材料的光电性能和形态特性，在转化效率（PCE）上接连取得进展。然而，这一系列的研究也使得材料的化学结构变得越来越复杂，从而使其合成成本过高而无法实现广泛应用。因此，通过采用低成本材料来实现高效OSC的研究成为了当前该领域的难题和挑战。聚（3-己基噻吩）（P3HT）由于其成本低、可大规模合成以及稳定性良好，一直被视为商业有机太阳能电池应用中最有吸引力的聚合物供体材料。然而，目前基于P3HT的O…

有机太阳能电池中，界面间机械接触的紧密程度会对其电接触产生很大的影响，电接触控制着有机光伏电池的电荷收集概率，从而影响电池的功率转换效率。 近日重庆大学的柔性可再生能源材料与器件(La FREMD) 团队联合中科院重庆研究院的陆仕荣团队和韩国国立蔚山科学技术院的Chungduk Yang团队，通过引入氯铂酸对PEDOT:PSS 进行掺杂并应用于PM6:Y6高效OPV体系中，利用铂原子与给体材料的相互作用，在界面处形成了类似分子锁的紧密机械接触。 该方法提高了给体材料在靠近界面处的堆积和有序性，陷…

太阳能电池是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，在太空中，太阳能电池需要耐受高温环境（100-200℃）。已有的太阳能电池适合在室温或低于80 oC下工作，不适合在高温环境下工作。例如，硅太阳能电池在高温下效率衰减严重，钙钛矿太阳能电池的光活性材料在高温下不稳定，而有机太阳能电池的光活性层在高温下形貌稳定性差，限制了已有的太阳能电池在高温环境下工作的稳定性。 近期，中国科学院长春应用化学研究所刘俊团队发展出可在150℃下工作的有机太阳能电池，为在极限条件下工作的光伏技术开拓出新方向。有机太阳能电池具…

由于有机半导体的以及器件制备工艺的发展，有机太阳能电池取得了巨大的进步。但由小分子给体与小分子受体构成的全小分子有机太阳能电池（SM-OSCs）效率远低于由聚合物给体，小分子受体构成的聚合物太阳能电池(PSCs)效率。PSCs由于聚合物供体具有长的分子骨架和强大的分子间作用力，规整的聚合物膜本身可以为PSCs形成合适的互穿聚合物网络。因此，当与小分子受体共混时，PSCs很容易满足合适的相分离，因此，大多数未经任何后处理的PSCs都能提供相当有效的光伏性能。然而，对于SM-OSCs，由于小分子给体…