中国科学院化学所在有机小分子光伏材料方面取得系列进展

有机太阳能电池材料分为小分子和高分子两种，目前效率最高的是高分子给体与富勒烯受体共混体系。然而，高分子的分子结构、分子量、纯度不确定，会带来不同批次的材料性能间有差异，因而有可能在将来导致工业化生产时批次的不稳定性。和聚合物材料相比，有机小分子太阳能电池材料则具有确定的分子结构和分子量，并且比较容易分离提纯，纯度高，制备过程中有很好的批次稳定性。然而，有机小分子太阳能电池发展比较缓慢，文献报道的材料种类较少，电池的光电转换效率也较低。

在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的大力支持下，化学所有机固体院重点实验室研究人员设计合成了一系列一维D-A-D有机小分子电子给体，与富勒烯衍生物电子受体PC71BM共混制备的全小分子电池效率可达3.7%（Adv. Energy Mater., 2012, 2, 63-67）。进一步他们发展了三维共轭的有机小分子电子给体，这种材料具有溶液加工性好、光吸收和电荷传输各向同性、吸收强而宽、高迁移率、低HOMO能级等优点。用这种电子给体与PC71BM共混制备了全小分子太阳能电池，在未经任何后处理的情况下能量转换效率高达4.3%，为当时基于同类型太阳能电池的最高效率（Adv. Mater., 2011, 23, 1554－1557）。此论文自发表一年以来，被SCI引用45次，并入选ESI高引用论文和热点论文。此外，他们还发展了三维共轭的有机小分子非富勒烯电子受体，在电池中得到了高开路电压1.18 V（Chem. Commun., 2012, 48, 4773-4775）。

最近科研人员受邀为Chem. Soc. Rev.撰写了有关高效有机小分子光伏材料的Critical Review（Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 4245-4272），论文被选为Inside Cover。