《Joule (IF: 46.048)》侯劍輝&崔勇 基于PB2:FCC-Cl的器件可實(shí)現(xiàn)33.0%的光伏效率

太陽(yáng)能是一種可再生且環(huán)保的能源來(lái)源。為了有效利用陽(yáng)光，高效率的太陽(yáng)能電池至關(guān)重要。中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所的侯劍輝教授和北京大學(xué)的崔勇教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域取得了重大突破。他們的研究發(fā)現(xiàn)，集中室內(nèi)光源可以抑制有機(jī)材料中的能量紊亂，從而提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的效能并延長(zhǎng)壽命。他們的研究成果發(fā)表于國(guó)際期刊《Joule》，為室內(nèi)應(yīng)用的有機(jī)太陽(yáng)能電池提供了創(chuàng)新解決方案。

提升有機(jī)太陽(yáng)能電池性能： 研究團(tuán)隊(duì)的研究聚焦于有機(jī)光伏（OPV）電池，對(duì)于室內(nèi)應(yīng)用有著巨大潛力。然而，這些電池在低照明條件下常面臨能量紊亂的限制。研究人員通過(guò)集中室內(nèi)光照，成功減輕了能量紊亂對(duì)OPV電池的影響，提高了其開(kāi)路電壓和填充因子。

研究團(tuán)隊(duì)基于PB2:FCC-Cl材料系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的有機(jī)太陽(yáng)能電池取得了驚人的成果。基于PB2:FCC-Cl的器件在500 lux光照下具有29.0%的光伏效率，而將室內(nèi)光源集中到20,000勒克斯時(shí)，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了33.0%，創(chuàng)下了有機(jī)太陽(yáng)能電池在集中室內(nèi)光照下的最高轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，集中室內(nèi)光照還可以延長(zhǎng)有機(jī)太陽(yáng)能電池的壽命并降低成本。

在集中室內(nèi)光照下，所有OPV電池都表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，這得益于溫和的照明條件。值得注意的是，基于PBDB-TF:Y6系統(tǒng)的OPV電池展現(xiàn)出良好的形態(tài)穩(wěn)定性，其推估內(nèi)在壽命超過(guò)30,000小時(shí)。這一發(fā)現(xiàn)顯示了適用于室內(nèi)應(yīng)用的長(zhǎng)壽命有機(jī)太陽(yáng)能電池的潛力。

低成本制造潛力： 研究人員還探索了集中OPV電池的低成本制造可能性。通過(guò)使用光波導(dǎo)聚焦器，他們揭示了具備成本效益的生產(chǎn)方法的潛力。這一發(fā)現(xiàn)為未來(lái)集中OPV電池在室內(nèi)應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)制造提供了新的途徑。

侯建輝教授和崔勇教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在集中室內(nèi)光照方面取得了有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的重大突破。通過(guò)抑制能量紊亂，他們成功提升了低照明條件下OPV電池的效能、穩(wěn)定性和壽命。這些研究成果為室內(nèi)應(yīng)用的有機(jī)太陽(yáng)能電池提供了創(chuàng)新解決方案，開(kāi)拓了新的可能性。隨著研究的不斷進(jìn)展，集中室內(nèi)光照下的OPV電池有望革新我們室內(nèi)太陽(yáng)能利用的方式，為各種應(yīng)用提供可持續(xù)且高效的能源來(lái)源。