基于有机小分子给体材料的太阳电池成为近来研究热点，文献报道的最高能量转化效率已经超过了10%。但是有机小分子具有粘度低、成膜性差等缺点，很难应用于例如卷对卷生产工艺的大规模批量生产。最近，我们针对系列具有吡咯并吡咯二酮结构的小分子给体材料，采用卷对卷生产工艺，在大气环境中成功制备了基于柔性基底，不使用ITO电极和真空蒸镀的大面积柔性有机小分子太阳电池。其中，基于化合物Ph4Th4(DPP)3的小分子太阳电池显示了最好的光伏性能，得到了最高为1.01%的能量转化效率，其开路电压、短路电流和填充因子分别为0.73 V、3.13 mA cm-2 和44%。这是首个报道能量转化效率超过1%的基于卷对卷生产工艺制备的柔性大面积小分子太阳电池。我们的研究工作表明小分子材料在实现大批量生产高效有机太阳电池方面具有潜在的应用前景。
Liu, Wenqing, Shiyong Liu, Natalia K. Zawacka, Thomas R. Andersen, Pei Cheng, Lei Fu, Meirong Chen, et al. “Roll-Coating Fabrication of Flexible Large Area Small Molecule Solar Cells with Power Conversion Efficiency Exceeding 1%.”Journal of Materials Chemistry A, 2, 19809–14.