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我系梁永晔课题组在聚合物太阳能电池研究取得进展

发布日期:2016-08-10 17:42:00

近日,我系梁永晔副教授作为通讯作者的学术论文《Molecular Engineering on Conjugated Side Chain for Polymer Solar Cells with Improved Efficiency and Accessibility》(通过共轭侧链的分子设计实现对聚合物太阳能电池性能以及应用潜力的提高),在美国化学会旗下期刊《Chemistry of Materials》(影响因子9.407)在线发表。论文详细介绍了课题组在有机光伏材料分子设计与器件研究的成果。

聚合物太阳能电池作为一项新兴的光伏技术,在现代生活中具有许多应用前景,如半透明太阳能电池玻璃、柔性电子设备等。聚合物太阳能电池的转换效率已经超过10%,接近薄膜硅电池的水平。要实现聚合物太阳能电池的大规模实际应用,除了光伏性能外,还需要考虑材料的成本以及器件的制备过程。

基于上述问题,梁永晔课题组报道了一种简单有效的分子设计方法,用4-甲氧基噻吩作为高分子给体聚合物材料的共轭侧链。这种方法有效地降低了聚合物材料的最高已占据轨道能级,增强了聚合物链间相互作用,据此制备的聚合物太阳能电池比起基于噻吩共轭侧链的器件,开路电压及能量转化效率均有提升。在代表性聚合物PMOT5里,以二氯苯作为溶剂最高效率可超过9.2%。当使用非氯溶剂二甲苯制备时,器件的效率仍可超过8%,这是目前在常温使用环境友好溶剂且不使用任何添加剂条件下报道性能最高之一。

该工作的第一作者是黄威,其他作者包括李美霖、张罗正、杨庭斌(文章另一通讯作者)、张智、曾昊、张星以及党丽副教授。该工作得到 “青年千人计划”、国家自然基金青年项目、深圳重点实验室项目等的资金支持。

文章链接:http://pubsdc3.acs.org/doi/full/10.1021/acs.chemmater.6b0238