太阳能是人类最安全、最绿色、最理想的可再生洁净能源。有机高分子太阳电池利用有机高分子材料制备器件以实现光电转换,可通过溶液加工技术制成柔性的大面积器件,具有重量轻、低成本、便携等优点。有机高分子太阳电池是国际前沿交叉研究领域,具有广阔应用前景。

  有机太阳能电池活性层结构主要有本体异质结和平面异质结两种。相对于本体异质结电池,平面异质结电池效率较低,且常常需要真空蒸镀活性层,溶液法制备高效率平面异质结器件鲜有报道。占肖卫课题组设计合成了具有选择溶解性的有机小分子光伏材料,利用溶液法层层加工得到了性能优异的太阳能电池,其填充因子高达
0.75,是有机小分子太阳能电池的最高值。该工作发表在《先进能源材料》(Adv. Energy Mater., 2014, 4, 1300626, DOI:
10.1002/aenm.201300626)。他们还利用溶液法层层加工窄带隙高分子给体/富勒烯PC61BM受体太阳能电池,效率高达7.13%,是双层异质结高分子电池的最高值(Adv.
Energy Mater., 2014, DOI:
10.1002/aenm.201301349)。他们在窄带隙高分子给体/富勒烯PC71BM受体太阳能电池中加入富勒烯ICBA以调控能级结构和形貌,从而把电池效率提高到8.24%,这是三组分本体异质结高分子太阳能电池的最高值(Energy
Environ. Sci., 2014, DOI:10.1039/C3EE44202K)。