有機(jī)太陽能電池（OSCs）作為新一代可再生能源技術(shù)，因其具有重量輕、原料來源廣泛、可通過卷筒工藝制備大面積器件等特點而備受關(guān)注。經(jīng)過近數(shù)十年的器件工藝革新和有機(jī)光電功能性材料研發(fā)，OSCs單節(jié)器件和疊層器件的光電轉(zhuǎn)化效率已分別超過19%和20%，展現(xiàn)出較大的應(yīng)用前景。
然而，目前高性能OSCs光敏材料大多基于噻吩模塊單元構(gòu)筑，而噻吩及其衍生物主要來源于石油提煉，儲量有限（圖1）。雖然，我國已經(jīng)具備工業(yè)化制備噻吩及其衍生物的能力，然而其工業(yè)制備仍然較為苛刻（需要昂貴的催化劑、高耗能、高污染）。相較于噻吩衍生物，作為同族的呋喃衍生物（糠醇、糠醛、糠酸等，圖1）可以廣泛地來源于秸稈、玉米芯、蔬菜根等農(nóng)作物附屬品，因而呋喃類光電材料研發(fā)在其大規(guī)模應(yīng)用方面具有較高的成本競爭力。然而，基于呋喃類光電材料的OSCs效率卻較大程度地滯后與基于噻吩類光電材料的OSCs效率。
圖1. OSCs中呋喃類光電材料與噻吩類光電材料的示意圖
圖4. 本工作中OSCs器件性能
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306373
作者簡介
高躍岳，河南大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院研究員，博士生導(dǎo)師/碩士生導(dǎo)師，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，師從張勇研究員/楊玉林教授，主要研究方向為呋喃類高分子光電材料合成。目前以第一或通訊作者在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Nano Energy等期刊發(fā)表論文近30篇；授權(quán)國家發(fā)明專利8項；主持國家自然科學(xué)基金、國家博士后面上基金、河南省自然科學(xué)基金等項目6項。
