記者昨日從中科大獲悉，該校微尺度物質(zhì)科學國家研究中心羅毅教授領導的研究小組江俊教授利用第一性原理計算，提出了首個自適應開關的有機分子太陽能電池設計，該方案具有低成本、高效、自適應的優(yōu)點。相關成果日前發(fā)表在國際著名的《物理化學快報》上。

太陽能電池極具應用前景，有材料來源廣泛、價格低廉、工藝簡單、柔韌性好、易于大規(guī)模生產(chǎn)、輕薄柔軟易攜帶、可降解、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點。但其光電轉(zhuǎn)換效率不高，與無機半導體太陽能電池相比仍有較大差距。

在這次研發(fā)的單分子有機太陽能電池中，光開關分子偶氮苯被插入到一個典型的給體—受體體系中，組成一個給體—光開關—受體體系。

第一性原理計算表明，這一研究體系通過巧妙的設計抑制了有機太陽能電池中的電荷復合過程，實現(xiàn)了高效的電荷分離和分子導電性的自動切換。并且，其他光開關分子和給體—受體體系也可以用于這一復合體系中。

這一設計采用有機物小分子作為材料，解決了有機太陽能電池中容易發(fā)生電荷復合和導電性無法切換的問題，是世界首個自適應開關的有機太陽能電池設計。