摘要
有机太阳能电池活性层从双层平面结构到给受体共混的体异质结被公认为本领域划时代的革命，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。这类结构虽然已有不少成功案例，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。本报告将从阐明三元组分的分子结构、能级结构，形貌结构以及器件结构和光伏性能的内在关联的角度出发，陈述项目在以下方面取得的基础研究成果：1）三元组分的分子结构、能级结构、形貌结构的设计和调控及其对薄膜光电性能的影响；2）三元体系复杂而又独特的激子、载流子动力学过程；3）三元体系光伏器件结构、界面调控与光伏性能的关系。在解决这些关键科学问题的基础上，本项目进而解决了高效、稳定三元有机太阳能电池的大面积制备这一关键技术问题，具体体现在两个方面：1）三元活性层、界面层、电极层的高重复性、大面积制备技术；2）三元体系光伏器件的可靠封装技术。围绕以上关键科学技术问题，我们从材料理性设计、形貌调控、机理研究、器件设计到大面器件工艺开发，发展大面积制备三元光伏组件的方法和设备，项目取得多项破记录的薄膜光伏效率。
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