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  異質(zhì)結(jié)(bulk-heterojuntion)太陽能電池中光生激子的分離、電子與空穴的傳輸對(duì)于電池短路電流與填充因子至關(guān)重要。有效的激子分離與載流子傳輸要求光活性層中給體材料與受體材料具有納米級(jí)分離及穿插網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

  南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院高德青教授課題組將給電子與吸電子能力匹配的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行有效地組合，電子受體苝經(jīng)烷基鏈垂掛在電子給體芴-噻吩共聚鏈上，制備成一種電子給體/受體雙纜型(double-cable)聚合物。聚合物分子中苝單元π-π堆積形成電子傳輸通道，給體芴-噻吩共聚鏈形成空穴傳輸通道。將這個(gè)界面材料摻雜到P3HT：PCBM，提高了光活性層對(duì)太陽光的吸收，促進(jìn)給/受體界面有效的激子分離；通過形成連續(xù)的穿插網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有效地提高了載流子的傳輸速率，由此提高了太陽能電池的短路電流，將光電轉(zhuǎn)化效率提高27.5%，達(dá)到4.5%，同時(shí)改善了電池的穩(wěn)定性。

  相關(guān)研究工作發(fā)表在Macromolecules期刊，該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目的資助和支持。

  論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facs.macromol.7b01792