2043
2019-06-20
相对于传统的无机太阳能电池，新一代的有机太阳能电池（OPV）具有独特的优势和应用前景，提高其光电转化效率是该领域的主要研究内容之一。近年来，得益于新型光伏材料的应用和器件制备技术的优化，OPV的效率得到了快速的发展，已经突破了15%。目前，限制OPV效率进一步提高的主要因素是其在光电转化过程中存在较大的非辐射能量损耗。
在中国科学院和国家自然科学基金委的支持下，中科院化学研究所高分子物理与化学实验室侯剑辉课题组的研究人员，长期致力于通过有机光伏材料的分子设计提升电池器件的效率，开展了系列的研究。在前期的工作中(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7148; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 3045; Adv. Mater. 2017, 29. 1703080; Adv. Mater. 2018, 30, e1800613)，研究人员系统地研究了卤修饰方法在分子设计优化中的应用，制备了一系列优异的有机光伏材料，在电池器件中取得了效率的不断提升。
最近，研究人员制备了氯修饰的电子受体材料BTP-4Cl，在电池中取得了十分突出的光伏效率：0.09 cm2的小面积电池效率高达16.5%，1 cm2的电池效率依然保持在15.3%，这些结果均是当前领域内报道的最好结果。研究结果表明，相对于氟代材料（BTP-4F）的电池，基于BTP-4Cl电池性能的提升主要源于其具有较低的非辐射能量损耗。该工作证明了光伏材料分子的设计是一种降低非辐射能量损耗的有效途径，对OPV效率的进一步提升具有重要意义。该工作中，研究人员与国家纳米科学中心研究员魏志祥课题组以及瑞典林雪平大学教授高峰团队在形貌和机理方面开展了密切的合作，相关工作发表在近期的《自然-通讯》上（Nat. Commun. 2019, 10, 2515）。
图：基于不同卤代受体材料电池器件的能量损耗
全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-10351-5
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
