記者近日從中科院化學(xué)所獲悉，該所有機固體重點實驗室的研究人員在高效有機小分子光伏材料的研究上取得系列進展，并在近期受邀為英國皇家化學(xué)會《化學(xué)會綜述》雜志撰寫相關(guān)綜述文章。

　　據(jù)研究人員介紹，有機太陽能電池材料分小分子和高分子兩種，目前效率最高的是高分子給體與富勒烯受體共混體系。然而，高分子的分子結(jié)構(gòu)、分子量、純度不確定，會帶來不同批次的材料性能間有差異，因而有可能在將來導(dǎo)致工業(yè)化生產(chǎn)時批次的不穩(wěn)定性。

　　和聚合物材料相比，有機小分子太陽能電池材料具有確定的分子結(jié)構(gòu)和分子量，并且比較容易分離提純，純度高，制備過程中有很好的批次穩(wěn)定性。然而，有機小分子太陽能電池發(fā)展比較緩慢，文獻(xiàn)報道的材料種類較少，電池的光電轉(zhuǎn)換效率也較低。

　　在國家自然科學(xué)基金委、科技部、中國科學(xué)院的支持下，有機固體重點實驗室的研究人員設(shè)計合成了一系列一維D-A-D有機小分子電子給體，與富勒烯衍生物電子受體PC71BM共混制備的全小分子電池效率可達(dá)3.7%。

　　研究人員還進一步發(fā)展了三維共軛的有機小分子電子給體。該材料具有溶液加工性好、光吸收和電荷傳輸各向同性、吸收強而寬、遷移率高等優(yōu)點。用該電子給體與PC71BM共混制備的全小分子太陽能電池，在未經(jīng)任何后處理的情況下，能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)4.3%，為當(dāng)時基于同類型太陽能電池的最高效率。相關(guān)論文發(fā)表一年以來，被SCI引用45次，并入選ESI高引用論文和熱點論文。此外，他們還發(fā)展了三維共軛的有機小分子非富勒烯電子受體，在電池中得到了高開路電壓1.18伏。