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科學家綜述非富勒烯基有機光伏的物理進展
作者：朱漢斌   來源：中國科學報  
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近日，華南理工大學發(fā)光材料與器件國家重點實驗室教授吳宏濱團隊與合作者，全面總結(jié)闡述了非富勒烯基有機光伏這一熱點研究領域在光物理和器件物理等方面的最新進展。相關(guān)綜述文章發(fā)表于《自然-綜述物理》（Nature Reviews Physics）。
太陽電池（光伏器件）是一種將安全、綠色、可再生的太陽能轉(zhuǎn)換為電能的器件。有機太陽電池是以有機半導體作為實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的活性材料，具有制造成本低廉、原料資源豐富、質(zhì)量功率密度大、環(huán)境友好、可半透明、可采用卷對卷印刷制備大面積柔性器件等突出優(yōu)點，在建筑光伏等分布式光伏和物聯(lián)網(wǎng)器件、可穿戴器件等“光伏+”應用方面前景廣闊。
近年來，非富勒烯受體的發(fā)展有力推動有機太陽電池的效率突破20%，達到接近晶硅太陽電池的水平，推動該領域進入“非富勒烯時代”。非富勒烯受體與富勒烯受體在基礎光物理、光化學、電子結(jié)構(gòu)、光學性質(zhì)等方面存在顯著差異，這些差異是支撐非富勒烯受體性能實現(xiàn)突破的重要原因。
綜述文章發(fā)表的成果討論了非富勒烯受體有機太陽電池中激子解離驅(qū)動力、載流子復合和能量損失之間的關(guān)系，并特別提出了在能隙定律框架下進一步降低該有機光伏體系能量損失的方法，明確未來發(fā)展方向。
上述工作由吳宏濱團隊聯(lián)合北京大學占教授肖衛(wèi)團隊、新西蘭惠靈頓維多利亞大學教授Justin M. Hodgkiss團隊共同完成，并得到國家自然科學基金委、科技部重點研究計劃以及華南理工大學、材料科學與工程學院專職研究員人才項目的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s42254-024-00719-y
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