可溶液加工的有机给受平面-本体复合异质结及其光伏特性

本研究计划以新材料、新结构、新工艺突破为主导，针对共轭有机半导体给受材料对，开展以溶液加工技术构建平面-本体复合异质结优势结构的探索研究，并将之应用于太阳能电池。针对平面-本体复合异质结优势结构的结构特征，通过分子结构设计和有效合成制备手段，获得具有特定化学结构和优良光电转换特性的共轭有机半导体给受体材料；通过实现对有机半导体给受体材料对的电子结构调控和优化，在构建平面-本体复合异质结太阳能电池优势结构的基础上，获得高效有机太阳能电池。

因为具有质轻、柔性以及能和大面积、低成本加工技术兼容等特点，作为一种新兴太阳能电池技术，有机太阳能电池研究已成为当前国际太阳能电池研究领域的竞争热点之一。通过实现新材料、新结构和新工艺的突破，有效获得价廉、高效、性能稳定的有机光电转换材料体系和电池器件，对于实现有机太阳能电池的市场竞争力具有至关重要的意义。本研究项目从聚合物-富勒烯、有机分子-富勒烯以及全聚合物体系等不同体系给受异质结电池器件对给受材料的要求，通过分子结构设计和有效合成制备手段，获得了具有特定化学结构和优良光电转换特性的新型共轭有机半导体给受体材料；通过实现对有机半导体给受体材料对的电子结构调控和优化，在以溶液加工技术构建给受体异质结、复合异质结太阳能电池的基础上，研究了这些材料和对应器件的光电转换性能，研究揭示了材料分子结构、聚集态结构以及电子结构与其对应光电转换性能间的相互关系；获得了具有较高能量转换效率的聚合物-富勒烯太阳能电池聚合物给体材料体系。