近日， 研究院周国富教授团队引进青年拔尖人才辇理副教授在有机太阳能电池研究方面获重大突破，并在国际顶级期刊《Advanced Materials》（影响因子18.96）发表题为 《Small-Molecule Solar Cells with Simultaneously Enhanced Short-Circuit Current and Fill Factor to Achieve 11% Efficiency》(DOI: 10.1002/adma.201700616)论文。该文第一作者和通讯作者为辇理副教授，共同通讯作者为周国富教授，第一单位为华南师范大学。

有机太阳能电池（OPV）以其可溶液加工、质轻、柔性等优势，成为新一代太阳能电池技术的重要代表。根据光活性层材料的不同种类，有机太阳能电池分为有机聚合物太阳能电池（P-OPV）和有机小分子太阳能电池（SM-OPV）。由于小分子的结构明确、易于合成与纯化，SM-OPV相比于P-OPV具有更低廉的价格和更好的重复性，因而更适合未来的工业化生产。但目前报道的高性能SM-OPV的能量转换效率（绝大多数8~9%，最高10.08%）仍低于P-OPV（绝大多数10~12%，最高12.2%）。这是由于单一有机小分子电子给体材料无法同时满足高性能有机太阳能电池对于电子结构和聚集结构的双重要求，从而使SM-OPV的能量转换效率总是受限于短路电流密度或填充因子这两种因素之一。    

为解决SM-OPV的能量转换效率受限问题，辇理副教授开发出使用电子结构与聚集特性截然不同的两种小分子电子给体材料共同制备高性能SM-OPV的方法。这样的结合同时提高了电池器件的短路电流密度和填充因子，最终获得了目前报道的世界最高SM-OPV能量转换效率（11%），并且首次在有机小分子太阳电池中同时实现高达17.99毫安每平方厘米的短路电流密度和高达77.19%的填充因子。这种使用电子结构及聚集特性互补的多元材料共同作为电子给体的策略可以广泛应用于制备高性能有机太阳能电池中，同时此方法在不需要新的化学合成的基础上，激发了现有材料体系的性能潜能并扩展了其应用多样性，因而具有重要科学价值和产业化前景。

 以上突破性成果的取得，得益于我校高端人才引育政策。本次论文的发表和持续深入的研究进一步夯实了我校光学工程基础学科科研力量，促进了我校高水平大学建设物理交叉学科群的发展，丰富了我校国家国际科技合作基地——“绿色光电子国际联合研究中心“的内涵。

论文见刊

辇理老师在观察器件结构

辇理老师指导学生实验

拟稿：邓秋霞、辇理  摄影：陈林  审核：陈必华