高分子薄膜太阳能电池因具有重量轻,制备成本低以及可制备在柔性衬底上等突出优点而得到广泛关注.针对同一种聚合物光伏材料吸收范围窄这一突出问题,本项目重点研究叠层结构高分子薄膜太阳能电池,探索改善宽太阳光谱光子吸收和提高电荷收集效率的实施途径.该项目的突出研究成果主要体现在以下几个方面:针对不同的聚合物光伏材料与富勒烯衍生物共混的体异质结薄膜,发展出系列调控共混薄膜纳米尺度相分离的方法,有效改善了激子分离和电荷收集效率;提出利用空穴收集天线的概念抑制电子-空穴的双分子复合,提高了低迁移率聚合物体系的电荷收集效率和能量转换效率。分别设计制备出并联型叠层有机光伏电池和全溶液加工串联型叠层高分子薄膜光伏电池,能量转换效率分别达到3.1% 和5.4%。目前我们基于新开发的聚合物光伏材料制备的光伏电池的能量转换效率已经达到7%,有望应用到叠层光伏电池中使其能量转换效率超过8%。在该项目资助下发表SCI收录学术论文13篇,申请中国专利4件。
英文主题词polymer solar cell;tandem structure;interlayer;power conversion efficiency.