中科院新型高效有機(jī)太陽能電池研究取得新進(jìn)展

　　日前，世紀(jì)新能源網(wǎng)記者在中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所獲悉，該機(jī)構(gòu)新型高效有機(jī)太陽能電池研究取得新進(jìn)展。據(jù)悉，長春應(yīng)化所承擔(dān)的中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目“新型高效有機(jī)太陽電池研究”通過由中科院前沿科學(xué)與教育局組織的專家驗(yàn)收。專家組認(rèn)為，該項(xiàng)目在高性能光伏聚合物的設(shè)計(jì)合成、新型受體和界面材料的合成和高效光敏薄膜與大面積器件制備技術(shù)等方面取得重要進(jìn)展，為批量化生產(chǎn)線的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

　　柔性高效有機(jī)太陽電池模組

　　應(yīng)化所專家介紹：新型高性能有機(jī)太陽能電池因具有重量輕、柔性、可濕法加工從而易于大面積化而受到廣泛關(guān)注。設(shè)計(jì)合成新型共軛聚合物材料和優(yōu)化光敏層形貌是提高器件性能的重要途徑。小面積電池器件通常采用旋涂工藝制備，然而這種工藝無法制備大面積電池模塊及模組。因此，研發(fā)適合大面積生產(chǎn)的溶液制備工藝是十分必要的。

　　中科院長春應(yīng)化所與中科院化學(xué)所、中科院青島生物能源與過程研究所圍繞國家重大需求，在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目支持下，于2010年5月共同開展了“新型高效有機(jī)太陽電池”的項(xiàng)目攻關(guān)。經(jīng)過近4年的不懈努力，合成出多種具有強(qiáng)和寬吸收，高空穴遷移率(最高達(dá)1.1×10-2cm2/V/s)的新型聚合物給體光伏材料，基于該材料的實(shí)驗(yàn)室小面積(0.04-0.1cm2)光伏器件在模擬太陽光下能量轉(zhuǎn)化效率最高可達(dá)8.79%;設(shè)計(jì)合成了多種具有不同官能基團(tuán)和加成位置的富勒烯衍生物，和若干種聚合物型、小分子型和金屬氧化物型界面材料，并在器件中獲得應(yīng)用;突破電池尺寸放大時效率下降太快的問題，實(shí)現(xiàn)了電池尺寸和長寬比的控制，通過對電子墨水和器件光敏層后處理工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，獲得了單塊面積10.2cm2，轉(zhuǎn)化效率達(dá)到4.14%的單節(jié)電池，由此制備的面積為46.9cm2的電池模組轉(zhuǎn)化效率達(dá)3.12%(扣除死區(qū)面積后有效面積為38.5cm2的電池效率為3.80%)，為更大面積的模組制備鋪平了道路。

　　該項(xiàng)目申請中國發(fā)明專利16項(xiàng)，授權(quán)8項(xiàng)，發(fā)表SCI收入論文106篇，并培養(yǎng)和建立了一支在該領(lǐng)域具有核心競爭力的優(yōu)秀隊(duì)伍，保證了我院在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

　　院前沿科學(xué)與教育局技術(shù)科學(xué)處副處長趙慧斌、長春應(yīng)化所所長安立佳、副所長楊小牛及項(xiàng)目承擔(dān)單位成員參加了項(xiàng)目驗(yàn)收會，華南理工大學(xué)曹鏞院士擔(dān)任專家組組長。