我院张光烨副教授与香港科技大学颜河教授合作撰写综述文章,从分子结构层面分析了OSC各种活性层组合的优势、劣势及其未来产业化的发展前景
来源:   作者:   点击数:   日期:2024/04/22

       以钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池为主要代表的新型薄膜太阳能电池即将迈入大规模产业化阶段。相比于传统无机厚膜太阳能电池,有机太阳能电池(OSC)因其柔性、半透明性、高室内光匹配性、单位重量发电量高和潜在生物兼容性等特点,在发电玻璃幕墙、车载光伏、物联网供电、生物植入等分布式光伏领域具有优势。在过去十年,得益于各种高性能有机电子受体和电子给体材料的发展,包括用于光活性层的聚合物、小分子和富勒烯等,OSC的性能得到了大幅提升。根据给体和受体材料的组合, OSC可分为几种主流类型:聚合物—富勒烯、聚合物—小分子、全聚合物、全小分子,以及多组分有机太阳能电池。


       深圳技术大学新材料与新能源学院张光烨副教授与香港科技大学颜河教授合作,从每种类型OSC的材料设计策略出发,从分子结构层面阐释了“结构—性能—大面积制备”之间的关系,综述了OSC光活性层的不同材料类型的发展历史,并比较了其优点和局限性。例如,从光电转化效率提升速度、光稳定性、成膜性、重复性等多个方面横向探讨了OSC各种活性层组合的优势、劣势及其未来产业化的发展前景,着重阐释了小分子体系的稳定性、全聚合物体系的形貌学和重复性对这些器件性能的影响,提出了全聚合物太阳能电池是当下OSC领域产业化前景最佳的分支方向这一观点。此外,文章指出OSC领域的实验室与工业界的配合力度需要加强,对产学研融合方式提出了建设性观点。

         

       综述文章在国际顶级综述期刊《Nature Reviews Materials》(IF: 83.5)上以 Advantages, challenges and molecular design of different material types used in organic solar cells 为题发表。张光烨为论文共同第一作者及通讯作者,深圳技术大学为第一完成单位。

      全文链接:https://www.nature.com/articles/s41578-023-00618-1