中科院化學所在有機小分子光伏材料研究方面取得系列進展

　　有機太陽能電池材料分為小分子和高分子兩種，目前效率zui高的是高分子給體與富勒烯受體共混體系。然而，高分子的分子結構、分子量、純度不確定，會帶來不同批次的材料性能間有差異，因而有可能在將來導致工業(yè)化生產時批次的不穩(wěn)定性。和聚合物材料相比，有機小分子太陽能電池材料則具有確定的分子結構和分子量，并且比較容易分離提純，純度高，制備過程中有很好的批次穩(wěn)定性。然而，有機小分子太陽能電池發(fā)展比較緩慢，文獻報道的材料種類較少，電池的光電轉換效率也較低。

　　在國家自然科學基金委、*、*的大力支持下，化學研究所有機固體院重點實驗室研究人員設計合成了一系列一維D-A-D有機小分子電子給體，與富勒烯衍生物電子受體PC71BM共混制備的全小分子電池效率可達3.7%（Adv. Energy Mater., 2012, 2, 63-67）。進一步，他們發(fā)展了三維共軛的有機小分子電子給體，這種材料具有溶液加工性好、光吸收和電荷傳輸各向同性、吸收強而寬、高遷移率、低HOMO能級等優(yōu)點。用這種電子給體與PC71BM共混制備了全小分子太陽能電池，在未經任何后處理的情況下能量轉換效率高達4.3%，為當時基于同類型太陽能電池的zui率（Adv. Mater., 2011, 23, 1554－1557）。此論文自發(fā)表一年以來，被SCI引用45次，并入選ESI高引用論文和熱點論文。此外，他們還發(fā)展了三維共軛的有機小分子非富勒烯電子受體，在電池中得到了高開路電壓1.18 V（Chem. Commun., 2012, 48, 4773-4775）。