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谌烈教授团队在半透明有机太阳能电池研究领域取得重要进展

近日,我校谌烈教授课题组在半透明有机太阳能电池研究领域取得了重要进展,利用分子量调控的顺序沉积策略实现了半透明有机太阳能电池光利用效率突破5%为半透明有机太阳能电池领域的最佳性能。

与无机半导体和钙钛矿材料相比,有机半导体具有不连续的吸收特性,这使得它们在制备半透明器件方面具有独特的优势。基于有机半导体材料的半透明有机太阳能电池(ST-OSC)可应用于外窗玻璃、建筑立面等建筑表面,实现多样化的能量转换途径。对于理想的半透明有机太阳能电池器件,它应该充分利用不可见光子来最大化光电转换效率(PCE,并最大化可见光子的透过以获得高的透过率(AVT,从而实现光利用效率(LUE= PCExAVT)的提升。如何实现这些参数的平衡是目前半透明有机太阳能电池发展存在的巨大挑战。针对这一难题,谌烈教授研究团队首次提出了使用分子量调节的高效顺序沉积(SD)策略来提升半透明有机太阳能电池的性能。基于顺序沉积策略处理的PCE10-2F/Y6不透明器件实现了高达14.53%PCE,获得了基于PCE10体系全窄带隙活性层的最高效率。更重要的是,制备的半透明器件获得了PCEAVT的有效平衡,无需复杂的光学调控实现LUE超过5%半透明有机太阳能电池领域的最佳性能。

相关成果发表在能源环境顶级期刊Energy Environmental Science 上(IF=39.714)。论文的第一作者为南昌大学博士研究生黄学祥南昌大学谌烈教授为唯一通讯作者,南昌大学为唯一通讯单位,合作单位为韩国高丽大学Han Young Woo课题组