3月7日，记者从中国科大获悉，该校微尺度物质科学国家研究中心罗毅教授领导的研究小组江俊教授利用第一性原理计算，提出了首个自适应开关的有机分子太阳能电池设计，该方案具有低成本、高效、自适应的优点。相关成果日前发表在国际着名的《物理化学快报》上。

 

    太阳能电池极具应用前景，有材料来源广泛、价格低廉、工艺简单、柔韧性好、易于大规模生产、轻薄柔软易携带、可降解、环境污染小等诸多优点。但其光电转换效率不高，与无机半导体太阳能电池相比仍有较大差距。

 

    在这次研发的单分子有机太阳能电池中，光开关分子偶氮苯被插入到一个典型的给体—受体体系中，组成一个给体—光开关—受体体系。第一性原理计算表明，这一研究体系通过巧妙的设计抑制了有机太阳能电池中的电荷复合过程，实现了高效的电荷分离和分子导电性的自动切换。并且，其他光开关分子和给体—受体体系也可以用于这一复合体系中。

 

    这一设计采用有机物小分子作为材料，解决了有机太阳能电池中容易发生电荷复合和导电性无法切换的问题，是世界首个自适应开关的有机太阳能电池设计。