UNIST开发高效有机太阳能电池：降低毒性并提升效率
在200平方厘米大面积上实现均匀成膜，高效率突破11.44%
采用环保无卤溶剂与槽模涂布技术，商业化迎来利好信号
在使用低毒非卤素溶剂制备的面积为200平方厘米的大面积有机太阳能电池中，实现了11.44%的光电转换效率（PCE）。
这被期待将成为有机太阳能电池迈向商业化的重要转折点，使其更进一步接近实际应用。
蔚山科学技术院（UNIST）化学系 Kim Bongsu 教授与光州科学技术院（GIST）次世代能源研究所 Kang Honggyu 首席研究员、新材料工学部 Lee Gwanghee 教授组成的联合研究团队，通过非富勒烯受体的烷基链非对称扩展，突破性地改善了光活性层薄膜的均匀性，从而成功实现了高效率的大面积有机太阳能电池。
以往的大面积有机太阳能电池使用氯苯等高毒性的卤素溶剂，在商业化方面面临巨大困难。然而，当使用相对毒性较低的非卤素溶剂时，由于光活性层内非富勒烯受体出现“团聚现象”，导致薄膜均匀性下降，从而引发大面积有机太阳能电池效率降低的问题。
为解决这一问题，联合研究团队采用了将非富勒烯受体的烷基链进行非对称扩展的方法。随着非卤素溶剂中非富勒烯受体溶解度的提高，团聚现象得到有效抑制，即便在200平方厘米的大面积条件下，也能形成均匀的光活性层薄膜。
尤其是在以 PM6:L8-BO(HU-DT):PC70BM 为基础的200平方厘米有机太阳能电池光活性层中，表现出最少的团聚现象和材料间较高的相容性，创下了11.44%的最高效率记录。
此外，工艺中采用的槽模涂布（Slot-die coating）方法适合通过卷对卷（roll-to-roll）工艺进行大规模生产，进一步提升了下一代有机太阳能电池的商业化可能性。
Kim Bongsu 教授表示：“我们通过非对称扩展非富勒烯受体的烷基链，成功抑制了光活性层内部的团聚现象”，并称“这将为有机太阳能电池商业化所需的材料开发作出重要贡献”。
该研究在韩国研究财团的资助下开展，UNIST 的 Kim Bomi、Eom Duhyun 研究员以及 GIST 的 Lee Yangsu 研究员以第一作者身份参与。研究成果已于去年7月18日发表在世界知名学术期刊《Advanced Functional Materials》在线版上。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
