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张仕明教授课题组在Macromolecular Rapid Communications上发表非富勒烯受体综述文章
阅读次数:114 添加时间:2017-12-6 发布: 管理员

目前,由于不可再生资源的日益减少,开发利用太阳能逐步成为热门的研究课题。有机太阳能电池(OSCs)是将太阳能有效转化为电能的光伏器件,具有质量轻、柔性、低成本、可溶液加工和大面积制备等突出优势,成为全球科研工作者研究的热点,其中有机半导体活性层中的受体材料是太阳能电池中的研究重点。受体材料可以分为经典的富勒烯受体和新兴的非富勒烯受体两类。目前,基于富勒烯受体材料的有机光伏器件经过近三十年的发展,已经实现了高达11%的光电转化效率(PCE),但是由于富勒烯及其衍生物作为受体材料具有自身的缺陷,例如制备和提纯成本高、在可见光区吸收能力弱、能级水平调控较难、稳定性较差等,在一定程度上限制了有机太阳能电池进一步应用。

为了解决上述问题,急需开发高效率的非富勒烯受体材料。非富勒烯受体材料已经取得了显著的成果,基于非富勒烯受体材料的有机光伏器件经过2年的发展,其光电转化效率就从5%提高到14%。这篇综述整理并总结了最近几年有关基于非富勒烯受体(有机小分子和高分子聚合物)的有机太阳能电池的研究进展,根据其分子不同的几何构型和独特结构单元,列举了一系列高性能的非富勒烯受体材料。分子设计思路和结构性能关系在文中也有所讨论,同时也强调了目前所面临的机遇和挑战。文末特别指出,目前有机太阳能电池的发展不能仅仅追求效率,因为效率已经不再是制约其进一步产业化的最重要的障碍,呼吁该领域的研究团队多关注有机太阳能电池制备的工艺及器件稳定性等重大问题,一起推动有机太阳能电池朝着正确的方向发展。长达54页的该项工作发表在Macromolecular Rapid Communications(DOI:10.1002/marc.201700555),第一作者为南工IAM的刘福川同学。

该工作得到了国家自然科学基金面上项目的支持。



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