新華社天津8月10日電（張建新 吳軍輝）南開大學(xué)陳永勝教授團(tuán)隊(duì)在有機(jī)太陽能電池研究領(lǐng)域獲重大突破，他們?cè)O(shè)計(jì)、制備的具有高效,、寬光譜吸收特性的疊層有機(jī)太陽能電池材料和器件，實(shí)現(xiàn)了17.3%的光電轉(zhuǎn)化效率,，刷新了文獻(xiàn)報(bào)道的有機(jī)/高分子太陽能電池能量轉(zhuǎn)化效率的世界紀(jì)錄。

這一成果讓有機(jī)太陽能電池距離產(chǎn)業(yè)化更近一步。10日，相關(guān)論文在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上,。

有機(jī)太陽能電池是解決環(huán)境污染、能源危機(jī)的有效途徑之一,，其在質(zhì)輕,、柔軟、半透明,、可大面積低成本印刷、環(huán)境友好等方面遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)太陽能電池,，被認(rèn)為是具有重大產(chǎn)業(yè)前景的新一代綠色能源技術(shù),。然而，如何提高光電轉(zhuǎn)換效率始終困擾著各國(guó)科學(xué)家,，也直接決定著有機(jī)太陽能電池能否走出實(shí)驗(yàn)室,、走進(jìn)人類生產(chǎn)生活。

近年來,，有機(jī)太陽能電池研究迅猛發(fā)展,，實(shí)現(xiàn)了14%－15%的光電轉(zhuǎn)化效率，但仍落后于其他以無機(jī)材料（如硅）為主的太陽能電池,?！爸饕捎谟袡C(jī)高分子材料本身較低的載流子遷移率限制了活性層厚度，因此太陽光不能夠獲得有效利用,?！标愑绖僬f，疊層太陽能電池不僅可以克服上述難題,，還可以充分發(fā)揮有機(jī)和高分子材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)優(yōu)良的可調(diào)性特征,，通過疊層電池中前后電池里活性材料互補(bǔ)的光吸收，更有效地利用太陽光,，從而實(shí)現(xiàn)更高的能量轉(zhuǎn)換效率,。

陳永勝教授團(tuán)隊(duì)與中科院國(guó)家納米科學(xué)中心丁黎明教授,、華南理工大學(xué)葉軒立教授研究團(tuán)隊(duì)合作，利用半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，從理論上預(yù)測(cè)了有機(jī)太陽能電池的最高效率（20%以上）和理想活性層材料的參數(shù)要求,。在此基礎(chǔ)上，他們以在可見光區(qū)域和近紅外區(qū)域具有良好互補(bǔ)吸收的兩種材料分別作為前電池和后電池的活性層材料,，采用成本低廉與工業(yè)化生產(chǎn)兼容的溶液加工方法,，制備了一種高效的有機(jī)太陽能器件，獲得了17.3%的驗(yàn)證效率,。

研究人員介紹,，依據(jù)該工作提出的模型和設(shè)計(jì)原理，結(jié)合有機(jī)高分子材料結(jié)構(gòu)的多樣性和可調(diào)性,，通過對(duì)材料和器件的進(jìn)一步優(yōu)化,，非常有望獲得和無機(jī)材料類似的能量轉(zhuǎn)化效率，從而為有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化提供有力技術(shù)支撐,。