武漢大學閔杰課題組發現有機太陽能電池新技術

國際能源范疇頂級期刊EnergyampEnvironmentalScience《能源環境科學》（IF=30.067）在線刊發了高等研究院閔杰課題組的最新研究成果，該工作提出了新的逐層刮涂技術（Layer-by-Layer,LbL），不僅使薄膜性能更高，且可使用于有機光伏器件的大面積制備。

論文題目為AUniversalLayer-by-LayerSolution-ProcessingApproachforEfficientNon-fullerenceOrganicSolarCells（《一種普適的逐層溶液法制備高效的非富勒烯有機太陽能電池,2019,DOI:10.1039/C8EE02560F》）。武漢大學高等研究院為第一署名單位/通訊單位，高等研究院2017級碩士研究生孫瑞和郭靖為共同第一作者，合作導師閔杰研究員為通訊作者。

有機太陽能電池因具有成本低、重量輕、可制成半透亮和柔性器件等神奇優點，而受到了人們廣泛關注。在先前的研究中，閔杰課題組具體分解了有機太陽電池在武漢地區工業化使用的成本（Adv.EnergyMater.2018,1802521），并對比了有機太陽能電池與其他新型太陽能電池的成本價格。結果顯示出有機太陽能電池在成本方面具有巨大優點。

有機太陽能電池商業化使用遠景及各類光伏電池的效率和成本對比

目前基于體相異質結結構(BHJ,bulkheterojunction)的有機太陽能電池光電轉換效率已經超過14%。然而體相異質結納米尺度下的形貌難以調控，而且其對出產環境及材料性質特別敏感。為克服異質結活性層出產的缺點，閔杰課題組利用旋涂及刮涂兩種不同工藝通過逐層溶液法(LbL,圖二所示)成功地制備出了垂直相分離好、電荷傳輸及收集效率高的活性層結構。相比于BHJ活性層結構，LbL活性層結構不僅展現出可比甚至更高的光電轉換效率，而且顯示出更加良好的器件熱穩定性。進一步，利用開發的逐層刮涂技術，成功地制備出了效率超過10%、有效面積為1.0cm-2的非富勒烯有機太陽能電池。該項工作為有機太陽能電池的大面積制備提供了一種新的涂膜技術，該工藝具有極大的使用前景。

逐層有機太陽能電池制備工藝

該工作得到了國家自然科學基金、湖北省自然科學基金、武漢大學人才引進和自主科研項目的資助。該研究所涉及的光伏材料由中科院化學所李永舫院士、武漢大學楊楚羅教授和南京理工大學唐衛華教授提供，掠入射寬角X射線散射形貌數據由澳大利亞莫納什大學焦學琛博士表征。（通訊員謝章斌）

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