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    在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下，中國科學院長春應用化學研究所高分子物理和化學國家重點實驗室楊小牛課題組利用調控介觀尺度相分離的方法顯著提高了聚合物光伏電池性能，相關工作發(fā)表在國際著名雜志Small(Small 2007, 3, 611-615)上。

    導電聚合物/富勒烯的體相復合薄膜是一種具有優(yōu)秀光伏特性的功能薄膜，有望在下一代太陽能電池領域得到應用。根據(jù)有機光伏電池的工作原理和特點，高效率的電池應該具備以下條件：足夠大的兩相界面以滿足激子解離所需；介觀納米尺度的相分離以便空穴和電子可以被高效的傳輸?shù)较鄳碾姌O，也就是形成兩相連續(xù)的互穿網(wǎng)絡體系。該實驗室研究人員在前期工作的基礎上(Nano Lett., 2005, 5, 579-583)，以聚(3-己基噻吩/C60)(P3HT/C60)為例來闡述介觀納米尺度的相分離對提高電池性能所起的突出貢獻。

    研究人員首先成功地找到了溶解C60的方法并成功地制備到均勻的復合薄膜作為P3HT/C60體系的光敏層，然后通過優(yōu)化熱退火處理工藝使復合薄膜的形態(tài)獲得優(yōu)化，器件性能大幅提高(轉換效率從0.32%提高到1.73%)。該課題組研究人員認為，聚合物和C60雙組份分別結晶及其納米尺度的相分離是提高電池性能的關鍵，因為這樣有利于同時滿足大面積兩相界面和形成連續(xù)傳輸通道。本工作從實驗上直接證實了微相分離對提高聚合物光伏電池性能的貢獻，進一步明確了通過優(yōu)化薄膜形態(tài)的方法來提高聚合物太陽能電池性能的可行性和重要性。