华南理工大学有機小分子光伏器件研究獲得重大進展

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由华南理工大学曹镛院士和吴宏滨教授课题组合作，进行小分子给体之有机光伏器件研究，指出可透过多氟取代基(Fluorine Substituents)和噻吩桥，实现高填充因子与8.1%转换效率。
此有机太阳能电池器件是以indacenodithiophene和difluorobenzothia-diazole为基础，运用D 1 -A-D 2 -A-D 1直线型四氟化物小分子作为给体材料，该课题组针对噻吩π桥和多氟取代基对光物理特性所造成的影响、最高占据分子轨域(HOMO)与最低未占分子轨域(LUMO)的能量、载流子迁移率、共混膜型态和光敏层电子给体材料之光伏特性进行研究。与无氟材料相较，藉由合并苯并噻二唑(Benzothiadiazole, BTH)的多氟取代基和引入噻吩垫片，填充因子、开路电压、短路电流密度皆有显著地改善。
而该课题组使用溶剂蒸气退火处理制程，更进一步提升电荷载流子迁移率和光电转换效率，在不加入任何额外的添加物下，可实现8.1%高转换效率和0.76高填充因子。
总结来说，透过分子结构的设计与溶剂蒸汽退火处理制程来优化共混膜的型态，可使小分子太阳能电池展现高转换效率。

由于有机太阳能电池具备成本低、质量轻、厚度薄、制造工艺简单等多重优点，其发展前景相当被看好，近来新兴光伏材料的加工与应用技术，已俨然成为热烈讨论的课题。华南理工大学发光与材料器件国家重点实验室─吴宏滨教授，致力于聚合物光电材料与器件的研究，尤其是聚合物电致发光器件、有机光伏材料与太阳电池等研究，因其卓越的研究成果，于2012年入选国家杰出青年基金获得者。

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