非富勒烯有机太阳能电池受体材料

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1、第!"卷第#期上海师范大学学报!自然科学版"$%&'!"#(%'#)*+#年+)月,%-./0&%1230/4305(%.60&7/589.:5;9='#)*+#>?@$+*'AB#BC,'@22('+***D"+AE')*+#'*#'*)*一个飞速发展的领域!非富勒烯有机太阳能电池受体材料屈扬坤!周F林!肖胜雄"上海师范大学生命与环境科学学院!上海)**)A!#摘F要!有机太阳能电池作为解决能源问题的重要手段之一!)**#年以来得到了深入的研究'其电子受体材料较多地局限在富勒烯及其衍生物领

2、域!由于其光谱吸收窄"溶解性差"成本高"生产过程中环境不友好等问题!迫使科学家们寻找新的受体材料'近年来!非富勒烯电子受体材料吸引了科学家们的关注'非富勒烯受体材料的光谱吸收宽!溶解性好!结构可控!易加工等特点决定了其在有机太阳能电池领域有广泛的应用'综述了)*++年以来非富勒烯有机太阳能电池受体材料领域的进展!并对其将来的发展进行了展望'关键词!有机太阳能电池%非富勒烯受体材料%非富勒烯有机光伏器件中图分类号!?E"#FF文献标志码!RFF文章编号!+***S"+AE!)*+#"*#S*E#"S*B*F引F言随着人类社会的不断

3、发展与进步#能源问题与环境问题日益成为摆在人类面前的最大危机'为解决这一危机#科学家们研究发展了很多所谓)清洁能源*'而作为清洁能源中最有发展前景的能源#太阳能日益受到科学家们的关注与青睐'太阳能在不久的将来是最有希望替代化石能源的能源#其最大的优点在于无限的来源和对环境最小的危害'目前#最成熟的&已经商业化的太阳能电池主要是基于硅基材料的无机太阳能电池#但是其具有高成本#生产过程中有严重污染以及不宜制成柔性器件等缺陷'虽然无机太阳能电池具有'+D)(高达!*[的能量转换效率!aL"#但是由于上述缺陷#其常被人称为灰色能源'有

4、机太阳能电池逐渐进入科学家们的视野'有机太阳能电池!?a$:"分为聚合物太阳能电池!aa$:"和小分子太阳能电池!2MS?a$:"'目前#有机太阳能电池常用的结构如图+所示#即为体异质结太阳能电池!G-&^S39;9.%g-/=;5%/:%&0.=9&&"'该种结构的优点在于电子给体材料!>%/%."和电子受体材料!R==9J;%."在活性层中充分混合#有利于激子的分离''A(最早的有机太阳能电池可以追溯到)*世纪E*年代末#柯达公司的I0/4使用铜酞菁和!四酰二亚胺类有机材料组成有机太阳能电池#其效率仅为*'B"[#与无机太阳

5、能电池相差较远'随着科学技术的发展与进步#目前#有机太阳能电池的aL已经超过+*[#提高了+*倍#特别是)*++Z)*+#年#有机'!(太阳能电池蓬勃发展#效率从不到"[提高到+*[以上''"(+BB)年#20.5=51;=5等在(0;-.9杂志上发表论文#发现将富勒烯!#*"与共轭聚合物充分混合#在光FFFFFFFFFF收稿日期!)*+#S*BS))基金项目!国家自然科学基金面上项目!)+!EA++A"%上海市优秀学术带头人计划!+#N>+!*)E**"%上海市曙光计划!+!2`!*"通信作者!肖胜雄#中国上海市徐汇区桂林

6、路+**号#上海师范大学生命与环境科学学院#邮编$)**)A!#LS605&$f5S0%:fW:3/-'9X-'=/FE#F#上海师范大学学报!自然科学版"FF,'230/4305(%.60&7/58'!(0;'2=5'")*+#年F激发下#会发生超快光诱导电子转移现象'自此#富勒烯作为有机太阳能电池的受体材料得到了广泛的'#(研究')*+)年#d0/4等首次报道了富勒烯作为受体材料制作串联叠层?a$器件#得到aL大于+*[的'E(聚合物太阳能电池'香港理工大学的颜河等在)*+#年报道了一例基于富勒烯衍生物的单层体异质结?a$

7、器件!a11hI!ISB+A$aE+hM"#其aL达到++'E['但是富勒烯及其衍生物具有光谱吸收窄&溶解图+F体异质结有机太阳能电池结构示意图性差&成本高&生产过程中环境不友好等问题#严重制约了有机太阳能电池的进一步发展'因此#发展其他类型的受体材料成为科学家们的目标'近年来#科学家们设计合成了多种多样的小分子受体材料#此类材料具有结构明确&可控性强的等特点#其光谱吸收可以通过调控其结构来进行调节'本文作者综述了)*++Z)*+#年非富勒烯有机太阳能电池的发展#并对其将来的发展进行了展望'+F非富勒烯电子受体材料)*+

8、+Z)*+#年#非富勒烯有机太阳能电池领域发展迅速#本文作者以1-&&9.9/9S1.99和/%/S1-&&9.9/9为关键词在:=515/X9.上查询#发现在)*++Z)*+#年这#年里#)*++年有!篇相关文献#)*+)年没有相关文献#)*+A年#篇#)*+