有机太阳能电池作为一种新型绿色低碳能源技术，其光电转化效率已经超过18%。但是，有机太阳能电池本体异质结层的隧穿效应是一直被忽视的理论之一。近期，课题组系统研究了耐高温聚芳醚在有机光伏活性层中的作用，并揭示了异质结活性层中的隧穿机制。

本工作中，我们基于五种不同结构的聚芳醚制备了本体异质结型和叠层型两类太阳能电池器件，以此揭示了太阳能电池的有机异质结内部的隧穿效应。结果表明，当给受体PM6:Y6混合膜中部分聚芳醚的含量在5-30 wt%时，其未后处理器件的光电转换效率依然可以保持15%。同时，含5 wt% 特定聚芳醚的器件经过后处理优化后光电转换效率可达到17%。对于叠层型器件，通过在PM6和Y6两层之间插入一层薄的高介电聚芳醚层，器件效率比不含聚芳醚层的器件效率提高了23%。通过探究不同结构的聚芳醚在有机太阳能电池活性层中的构效关系，我们证明了耐高温聚芳醚树脂可以起到提升有机太阳能电池器件的效率、稳定性和柔性的作用。本工作所提出的活性层内部的隧穿效应和聚芳醚矩阵策略对于制备高效率-稳定性-柔性的有机半导体器件具有指导意义。

相关结果以“Identifying tunneling effects of poly(aryl ether) matrices and boosting the efficiency, stability, and stretchability of organic solar cells”为题发表在Cell Reports Physical Science (Golden Access)，并得到中科院官网邀稿报道。

中科院官网报道：

http://english.cas.cn/newsroom/research_news/chem/202104/t20210419_267291.shtml

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666386421000989