应化所通过调控介观尺度相分离提高了聚合物光伏电池性能
时间：2008-01-11
在国家自然 科学基金委和中国科学院的支持下，中国科学院长春应用化学研究所高分子物理和化学国家重点实验室杨小牛课题组利用调控介观尺度相分离的方法显著提高了聚合物光伏电池性 能，相关工作发表在国际著名杂志Small（Small 2007, 3, 611-615）上。
导电聚合物/富勒烯的体相复合薄膜是一种具有优秀光伏特性的功能薄膜，有望在下一代太阳能电池领域得到应用。根据有机 光伏电池的工作原理和特点，高效率的电池应该具备以下条件：1、足够大的两相界面以满足激子解离所需；2、介观纳米尺度的相分离以便空穴和电子可以被高效的传输到相应的 电极，也就是形成两相连续的互穿网络体系。该实验室研究人员在前期工作的基础上（Nano Lett., 2005, 5, 579-583），以聚(3-己基噻吩/C60)(P3HT/C60)为例 来阐述介观纳米尺度的相分离对提高电池性能所起的突出贡献。
研究人员首先成功地找到了溶解C60的方法并成功地制备到均匀的复合薄膜作为P3HT/C60体系的光敏层，然后通过优化热退火 处理工艺使复合薄膜的形态获得优化，器件性能大幅提高(转换效率从0.32％提高到1.73％)。该课题组研究人员认为，聚合物和C60双组份分别结晶及其纳米尺度的相分离是提高电 池性能的关键，因为这样有利于同时满足大面积两相界面和形成连续传输通道。本工作从实验上直接证实了微相分离对提高聚合物光伏电池性能的贡献，进一步明确了通过优化薄 膜形态的方法来提高聚合物太阳能电池性能的可行性和重要性。
