具有接近15%能量转换效率的有机太阳能电池

作者：崔勇; 姚惠峰; 杨晨熠; 张少青; 侯剑辉

来源：Acta Polymerica Sinica, 2018, (02): 223-230.

• 有机太阳能电池
• 聚合物太阳能电池
• 非富勒烯
• 叠层器件
• 能量转换效率

对叠层有机太阳能电池中的前、后子电池之间的光谱匹配性进行了优化调制.最终,选用带隙为1.24 eV的PTB7-Th:IEICO-4F作为后电池,带隙为1.59 eV的J52-2F:IT-M作为前电池制备了叠层电池.在这个叠层有机太阳能电池中,这2个子电池不仅具有互补的吸收光谱,还具有高的外量子效率,实现了对3001000 nm范围内太阳发射光谱的高效利用.此外,前、后电池的能量损失均得到有效的控制,分别为0.64和0.53 eV.因此,从光伏性能具体参数上来看,本文制备的叠层器件兼具了高短路电流密度(JSC)和高开路电压(VOC)的优势,分别达到13.3 mA/cm2和1.65 V.该电池在本实验室内部测试的光伏效率高达14.9%,封装之后效率略有降低,由中国计量科学研究院(NIM)验证的光伏效率达到14.0%.这是目前有机光伏领域的国际最高结果.

• 单位
  高分子物理与化学国家重点实验室; 中国科学院化学研究所