摘要
有机太阳能电池活性层从双层平面结构到给受体二元共混的体异质结被公认为本领域划时代的革命，二元体异质结构到目前已有 30年的历史，随着材料系统的丰富， 三元共混体异质结近来逐渐兴起，这一结构有着巨大的潜力，可望代替目前二元体异质结，带来新一轮有机光伏器件的革命。这类结构虽然已有一些成功案例，但人们对如何实现具有协同作用的三元体异质结尚无深入的理解，三元体系中有大量的科学问题和技术问题需要研究。本项目在前期研究的基础上，着力于研究这类新型三元太阳能电池，力争透彻理解三元有机电池的器件物理，并且实现最好的三元有机太阳能电池。具体来说，本项目的中期目标是：解决三元体异质结器件的基础科学问题，获得高效率的三元器件，器件效率突破13％，并且达到世界先进水平，目前我们获得了经过权威第三方机构认证的16.4％的能量转化效率，是目前已知的三元有机电池效率里的世界最高指标，同时也接近世界最高效率的传统二元有机太阳电池（16.5％）；而且三元共混的策略也使得器件稳定性大幅提高，在白光光照500小时的老化状态下效率衰减小于20％；在此基础上我们首次制备了面积超过17cm2的大面积三元有机光伏组件，效率达到13.6％，是目前已知的效率最高的大面积三元有机光伏组件。
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