具有接近15％能量转换效率的有机太阳能电池

摘要：

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300～1000 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.

关键词：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

资助基金：国家自然科学基金基金号 51673201,91333204,21325419,91633301;中国科学院B类先导专项项目号 XDB12030200

在线出版日期：2018-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：223-230