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目前，不可再生化石燃料的大量使用造成的能源危機和環(huán)境污染問題日趨嚴重，綠色環(huán)保的太陽能電池技術隨之得到廣泛重視。其中，有機太陽能電池具有柔性、半透明、易于大面積制備和色彩絢爛等優(yōu)點，在滿足人們電力需求的同時，更能帶來愉快的視覺享受，在便攜式電子產品、光伏建筑等領域具有很強的應用潛力，已成為當前新能源領域的研究熱點。
圖1.（a）ITCN, IT-M和PBDB-T的吸收光譜圖，（b）ITCN/IT-M/PBDB-T光活性層體系的能級和電荷躍遷示意圖
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員葛子義領導的有機光電材料與器件研究團隊，在有機太陽能電池領域取得系列進展。繼2015年研發(fā)可濕法加工的低價非共軛小分子電解質，用作陰極界面層，突破單結有機太陽能電池10%的效率瓶頸后，在有機太陽能電池界面調控方面繼續(xù)開展深入、系統(tǒng)的研究工作，開發(fā)系列新型的非共軛界面材料、超支化聚合物界面材料和低價環(huán)保的界面材料等。
近日，該研究團隊在高效率非富勒烯有機太陽能電池方面取得進展，設計合成一種新型多元環(huán)骨架的小分子受體材料ITCN，與非富勒烯活性層體系具有很好的能級匹配和吸收光譜互補，獲得單結三元非富勒烯有機太陽電池12.16%的能量轉換效率。相關研究成果以Ternary Nonfullerene Polymer Solar Cells with 12.16% Efficiency by Introducing One Acceptor with Cascading Energy Level and Complementary Absorption為題，發(fā)表在Advanced Materials上，并申請中國發(fā)明專利。
研究工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、浙江省杰出青年基金、寧波市科技創(chuàng)新團隊、中科院交叉創(chuàng)新團隊、中科院前沿科學重點研究項目和中科院重點國際合作項目等的資助。
論文鏈接
圖1.（a）ITCN, IT-M和PBDB-T的吸收光譜圖，（b）ITCN/IT-M/PBDB-T光活性層體系的能級和電荷躍遷示意圖
圖2.ITCN/IT-M/PBDB-T三元非富勒烯有機太陽能電池效率曲線
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