目前在有机太阳能电池中所面临的主要挑战是氧化物的稳定性与金属阴极的有效功函数之间的权衡。美国Massachusetts大学高分子科学与工程系Todd Emrick课题组最新研究表明:在单结聚合物太阳能中,在溶液相中将富勒烯吡咯烷酮与C60-N或C60-SB联合共同作为独立的阴极缓冲层可解决氧化物的稳定性与金属阴极的工作性能两者之间权衡的问题。特别是一薄层的C60-N可将银,铜和金电极有效功函数减少为3.65电子伏特。这种独立选择性阴极(Al, Ag, Cu, or Au)有机光伏电池的能量转化效率值超过8.5%。且在达到如此高的转化率时并不需要精确控制夹层的厚度,如选用C60-N或C60-SB时其夹层厚度在5-55纳米范围内均可得到高的转化率。该研究结果发表最新一期的Science上。

论文链接:http://www.sciencemag.org/content/346/6208/441.full