有机太阳能电池有诸多优点,如原料丰富易得、可卷对卷加工、机械韧性好、质量轻等。不过,目前所有的高效器件都是由卤代溶剂加工的,而这类溶剂对环境的危害很大。利用非卤代溶剂来加工有机太阳能电池都没有获得很好的效率。
图来源:xjtu.edu.cn
为了克服这一问题,西安交通大学马伟教授课题组和香港科技大学颜河教授合作,用一种新型的绿色溶剂(非卤素)制备出了比使用卤素溶剂更高效的太阳能电池,并成功从物理角度解释了其获得的机理。该团队发现通过结合低成本的碳氢化合物溶剂和具有精确设计侧链的聚合物,可以造出形貌接近完美的有机太阳能电池。该电池的效率为11.7%,认证过的转化效率被美国国家可再生能源实验室(NREL)收录(http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg)。高的能量转化效率归因于多种因素的协同作用,如溶剂、添加剂、聚合物结构、加工条件等。研究人员表示,这一研究成果不仅实现了通过使用环境友好的绿色溶剂来制造超高能量转化效率有机太阳能电池器件,推进了聚合物太阳能电池的工业化,而且为有机太阳能电池形貌调控提出了新的思路。相关研究成果以“Efficient organic solar cells processed from hydrocarbon solvents”为题发表在《自然·能源》期刊的创刊卷上(Nature Energy, 2016, DOI: 10.1038/nerengy.2015.27)。
(综合网络报道)