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  在國家自然科學基金（資助號：51273209和51411140244）等項目的資助下，中國科學院寧波材料技術與工程研究所葛子義研究員領導的研究團隊在有機太陽電池領域取得重要研究進展，研究結果以“Efficient polymer solar cells employing a non-conjugated small-molecule electrolyte”（利用非共軛小分子電解質制備高效率聚合物太陽電池）為題發表在Nature Photonics（Nature Photonics,2015,9,520–524）。

  隨著能源和環境問題的日益凸顯，太陽能電池越來越受到各國政府的高度重視。其中，有機太陽電池因其質輕、價廉、易于大面積制備成柔性電池等優點，在便攜式電子設備、光伏建筑一體化和軍事等領域具有巨大的應用前景，成為太陽電池研究領域的重要發展方向，歐美日等發達國家均已投入大量的人力和財力，開展了一系列國際領先的應用基礎研究。

  對于有機太陽電池而言，界面修飾層對器件性能起著極為重要的作用，它不僅可以優化活性層吸收和調節其光場分布，而且還能夠調節電極的電荷收集勢壘，實現光生載流子的有效傳輸，是提高有機太陽電池效率和穩定性的關鍵核心技術。目前廣泛使用的傳統金屬或化合物界面材料如Ca、Mg和LiF等，空氣穩定性差，且需通過蒸鍍、濺射方法成膜、能耗高，不利于有機太陽電池的低成本大面積制備。為突破這一缺陷，目前國際上開發了一些可濕法成膜的有機共軛聚合物如聚芴類界面材料，雖然能夠有效提高器件效率，但是這類材料合成復雜、價格昂貴，難以在有機太陽電池領域大規模應用。如何實現高效、低成本的有機太陽電池界面調控一直是科研界關注的重點。

  考慮到有機太陽電池的商業化應用對低成本大面積化的迫切需求，研究團隊在前期大量研究工作的基礎上，創新性的開發了一種制備工藝簡單、價格低廉、可用醇類溶劑濕法加工的有機非共軛小分子作為有機太陽電池的陰極界面，并對有機太陽電池器件界面和結構進行優化，把單結正型聚合物太陽電池的光電轉換效率提高至10.02%，突破了單結有機太陽電池10%的效率瓶頸，同目前廣泛使用的金屬界面相比，電池的光電轉換效率提高了近25%，也明顯優于有機共軛類界面材料。相關結果經過國家光伏質檢中心的認證，是公開認證最高效率的單結有機太陽電池之一，得到了Nature Photonics審稿人的高度評價，認為該研究成果“對于聚合物太陽電池有非常重要的貢獻”，這項成果有望促進有機太陽電池的低成本、大面積化制備，加快推進有機太陽電池的商業化進程。

  文章鏈接：http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2015.126.html