本帖最后由 NKU 于 2021-12-18 21:27 编辑
三年多过去，很多机构和研究人员在研究器件结构和材料的变更，效率也提高了1个多百分点（目前最高19%），不过始终没能再发Science
Reduced non-radiative charge recombination enables organic photovoltaic cell approaching 19% efficiency - ScienceDirect
Single‐Junction Organic Photovoltaic Cell with 19% Efficiency - Cui - 2021 - Advanced Materials - Wiley Online Library
陈永胜教授2004年4月回国，从其发表论文（WOS引用较高的几篇）看有机光伏研究的突破过程：
自1958年第一个有机太阳能电池器件诞生至今，如何提高光电转换效率是始终困扰科学家的关键难题。这一问题也直接决定着有机太阳能电池能否走出实验室，广泛应用于人类的生产生活。
“作为新兴的前沿研究领域，近年来，有机太阳能电池能量转化效率的大幅度攀升主要得益于光活性层材料的设计开发以及器件结构的不断优化。”陈永胜说。 图1 a）给体材料分子结构 b）前后电池材料薄膜吸收光谱 c）叠层有机光伏器件结构 d）叠层电池J-V曲线
研究小分子作为供体和富勒烯衍生物作为受体，通过简单的溶液旋转涂层制备工艺实现了7.38%的转换效率，溶液处理的小分子太阳能电池的性能可以与聚合物电池相当（J. Am. Chem. Soc., 2012，134, 16345-16351）。
通过整合小分子和聚合物的优势，设计和合成用于溶液处理的块体异质结太阳能电池，光电转换效率达到8.12%（J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 8484-8487.）
对有机光伏器件材料筛选和构筑工艺进行了深入系统地研究，其开发的小分子太阳能电池效率超过9%（Nature Photonics, 2015, 9, 35-41.）。
研发了一系列可溶液处理的高效率寡聚物型分子活性层材料，并于2015年获得了超过10%的光电转换效率(J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 3886–3893.)。
考虑产业化的要求，用具有不同光谱吸收范围的活性材料制备叠层光伏器件提高转化效率，以寡聚分子/聚合物分别作为前后电池单元，得到了转换效率超过11%的叠层有机光伏器件(Adv. Mater., 2016, 28, 7008–7012.)。
与华南理工大学研究团队等合作，以在可见和近红外区域具有良好互补吸收的BDT类寡聚分子和卟啉类小分子材料分别作为前电池和后电池的给体材料，采用与工业化生产兼容的溶液加工方法制备得到了高效的有机太阳能器件。经过工艺优化，最终实现了12.7%的验证效率(Nature Photonics, 2017, 11, 85-91.)。
与国家纳米中心研究团队合作，利用在可见光区域和近红外区域具有良好互补吸收的PBDB-T:F-M和PTB7-Th:O6T-4F71BM分别作为前电池和后电池的活性层材料，并采用与工业化生产相适应的溶液加工方法，制备得到了2终端的叠层有机太阳能电池，其PCE高达17.3%（Science, 2018, 361, 1094-1098.）
在柔性电子材料领域，陈永胜教授带领科研团队日前成功制备了同时具有高导电、高透光且低表面粗糙度的银纳米线柔性透明电极，将其用于构筑柔性有机太阳能电池，与使用商业氧化铟锡（ITO）玻璃电极的器件性能相当，光电转化效率可达16.5%，刷新了文献报道的柔性有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录。这一成果使得高效柔性有机太阳能电池距离实现产业化更近一步(Nature Electronics, 2019, 2, 513-520.)。
| 
发表于 2021-12-18 11:59:25
