基于稠环核的非富勒烯受体材料的光伏研究进展
2021-08-05曹兆丰王维杨雷
辽宁化工 2021年7期
关键词:效率
曹兆丰,王维,杨雷
(1.广东碧桂园学校,广东 佛山 528311;2.山东石油化工学院,山东 东营 257061;3.上海交通大学化学化工学院,上海 200240)
面对日益严峻的能源危机和环境问题,人们开始寻找可持续发展的能源来代替,如风能、太阳能、潮汐能、地热能等。而众多可再生能源中,太阳能因其取之不尽用之不竭和使用过程中污染小等特点,得到世界各国的认可和支持。太阳能电池是一种可直接将太阳能转变成电能的光伏技术,成为近年来发展最为迅速、最具活力的研究领域之一[1-8]。尽管无机太阳能电池具有较高的能量转换效率及较长的工作寿命,但其生产工艺复杂,设备昂贵,生产成本高。有机太阳能电池由于其生产成本低、质量轻、工艺简单、易于大面积制备等明显优势,引起了科学工作者们的极大关注[9]。随着有机太阳能电池(OSC)材料和器件的迅猛发展,其光电转换效率已经突破了18%[10],这些突破性的进展为有机太阳能电池的实际应用带来了曙光。
其中,活性层的材料是有机太阳能电池研究的基础和关键。自从本体异质结器件结构发明以来,基于富勒烯衍生物受体的有机太阳能电池取得了重要研究进展,并成为有机太阳能电池的主要研究方向。但富勒烯类受体材料存在很多缺点,如在可见光内几乎无吸收、制备和提纯困难、生产成本较高、能级结构难调,从而限制了有机太阳能电池效率的进一步提升[11]。相比于富勒烯衍生物,非富勒烯电子受体在分子结构、能级、吸收及性能等方面均具有丰富的可调控性,因而受到研究者的青睐。……
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