有機太陽能電池是解決環(huán)境污染、能源危機的有效途徑之一，被認(rèn)為是具有重大產(chǎn)業(yè)前景的新一代綠色能源技術(shù)。但是，有機材料較低的載流子遷移率限制了活性層厚度，導(dǎo)致光吸收效率不足。

盡管目前有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)提高到14%左右，如何進(jìn)一步提高其效率是始終困擾科學(xué)家的關(guān)鍵難題。疊層有機太陽能電池是提高效率的最佳策略之一，可以充分發(fā)揮有機和高分子材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的可調(diào)性特征，通過疊層電池中前后電池里活性材料互補的光吸收，更有效地利用太陽光，從而實現(xiàn)更高的能量轉(zhuǎn)換效率。

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在國家重點研發(fā)計劃“納米科技”重點專項“石墨烯宏觀體材料的宏量可控制備及其在光電等方面的應(yīng)用研究”、“高效穩(wěn)定大面積有機太陽電池關(guān)鍵材料和制備技術(shù)”等項目的支持下，南開大學(xué)陳永勝、萬相見團隊和國家納米科學(xué)中心丁黎明團隊利用半經(jīng)驗?zāi)Ｐ停瑥睦碚撋项A(yù)測了有機太陽能電池實際可以達(dá)到的最高效率和理想活性層材料的參數(shù)要求。

通過采用適合的活性層材料，用成本低廉與工業(yè)化生產(chǎn)兼容的溶液加工方法制備得到了兩端疊層有機太陽能電池，實現(xiàn)了17.3%的光電轉(zhuǎn)化效率，刷新了目前文獻(xiàn)報道的有機/高分子太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的世界最高紀(jì)錄，且穩(wěn)定性優(yōu)異，在經(jīng)過166天連續(xù)測試后，性能損失僅為4%。

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該研究工作為有機太陽能電池的基礎(chǔ)研究提供了新的思路，為有機太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化提供有力技術(shù)支撐。研究成果8月10日在《科學(xué)》雜志上在線發(fā)表。

本文摘自：科技部