邱枫课题组在共轭聚合物太阳能电池方面取得进展

协会成员动态：复旦大学高分子科学系

　　聚合物太阳能电池由于具有质轻、成本低、可制成柔性器件，以及可溶液加工等优点，成为当前热门的研究领域之一。然而目前聚合物太阳能电池仍有两个重要的问题要解决：提高光电转化效率（PCE）和器件的稳定性。聚合物太阳能电池活性层给体和受体材料相容性差，长时间工作或者持续热退火后易发生宏观相分离，使电池效率和使用寿命大幅降低。
　　最近，邱枫课题组彭娟副教授等人设计了一种全共轭聚噻吩嵌段共聚物-聚己基噻吩-聚亚磷酸酯己基噻吩（P3HT-b-P3PHT），该体系双亲性的特点使其作为添加剂加入到聚合物太阳能电池体系P3HT/PCBM活性层中，不仅提高了电池的效率，还大幅提高电池的热稳定性。不同于通常通过设计光伏材料来提高短路电流（Jsc）或者开路电压（Voc）的思路，加入P3HT-b-P3PHT嵌段共聚物后，器件的填充因子（FF）显著增大，这是由于嵌段共聚物的加入提高了给体/受体材料的界面面积，降低了活性层表面的粗糙度，提高了激子的解离效率，避免电子与空穴的大量复合。该研究为设计具有高效率和高热稳定性的聚合物太阳能电池提供了一种可能的路径。
　　该工作是和梨花女子大学Dong Ha Kim教授合作，第一作者是博士生朱明晶及Heejun Kim, 论文发表在J. Mater. Chem. A上。详见原文: Mingjing Zhu, Heejun Kim, Yu Jin Jang, Sungmin Park, Du Yeol Ryu, Kyungkon Kim, Ping Tang, Feng Qiu, Dong Ha Kim,* and Juan Peng*, J. Mater. Chem. A, 2016, DOI:10.1039/C6TA08181A.

    （摘自复旦大学高分子科学系）