界面优化实现寿命超过20年的有机太阳电池（英文）

作者：徐翔; 肖经洋; 张桂传; 韦拢; 焦学琛; 叶轩立^*; 曹镛

来源：Science Bulletin, 2020, 65(03): 208-216.

近年来,由于新型非富勒烯受体材料的快速发展,诸多中国科学家在有机太阳电池(OPV)的能量转换效率(PCE)上取得了重大突破.为了实现OPV的产业化,目前亟待解决的难题在于提升OPV的使用寿命,并降低大面积模组器件的效率滚降.本文提出了一种简易而有效的阴极界面修饰方法,成功实现了非富勒烯有机太阳电池超过20年的使用寿命.文章采用自组装小分子C60-SAM对氧化锌阴极界面进行修饰,不仅可以调控氧化锌和活性层之间的表面能匹配及其分子间相互作用来得到形貌更稳定的器件,同时还能通过钝化氧化锌表面缺陷以提升电池器件的电荷抽取效率.在此基础上,作者基于PTB7-Th:IEICO-4F制备得到PCE=10%,持续光照下寿命长达34000 h的OPV器件.根据中国平均每年1500 kWh/m2太阳辐射量推算,该OPV器件的使用寿命可超过20年.这将为OPV技术实现商业化带来极强曙光.

• 单位
  华南理工大学