近期，中欧学院徐韬副教授课题组及合作者在高性能半透明光伏器件领域取得进展，在国际著名期刊《Advanced Science》（影响因子：17.521)发表题为“High-performance semitransparent organic solar cells: from competing indexes of transparency and efficiency perspectives ”的研究论文。
半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）具有大面积、低成本、轻便等优势，并且可以做成柔性、高显色性、半透明的形态，因此在自供电农业温室园艺和光伏建筑一体化等新型应用领域中展现了独特的优势，备受青睐。目前，ST-OSCs的发展仍面临着一个核心挑战，即如何同时优化器件的平均可见光透过率（AVT）和能量转换效率（PCE）这两个相互竞争的参数。这就对ST-OSCs在非可见光区的光利用率提出了更高的要求，尤其在目前仍未被高效利用的近红外区，亟需发展更高效的光捕获方法以提升ST-OSCs在近红外区的光吸收。
本工作针对ST-OSCs中高光学透过和高光电转换相互竞争这一核心矛盾开展了创新性研究。首先，优化活性层中聚合物给体和非富勒烯受体材料的配比，增强光敏层的近红外光吸收。其次，发展可溶液加工的基于金纳米双锥的空穴传输层，借助金纳米双锥诱导的局域表面等离激元共振效应和光散射效应进一步地提升光敏层在近红外区的光学吸收。最后，在ST-OSCs的顶电极上引入低/高介电常数的叠层光耦合层，优化器件的可见波段高透过率和近红外波段高反射率,实现兼顾光敏层光吸收、器件透明度和显色性的最优化设计。结合实验优化和工艺集成，协同提升ST-OSCs在可见光区的透过率和在近红外区的光电转换效率，获得了PCE达到13.15%、AVT达到25.9%的高性能半透明光伏器件。
上海大学为本文第一署名单位，徐韬副教授为论文第一作者，材料学院钟云波教授、材料基因组工程研究院王生浩教授以及香港浸会大学朱福荣教授为共同通讯作者。该论文获得了国家自然基金、上海市自然基金、科技部外国专家计划等项目的支持。
论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/full/doi/10.1002/advs.202202150
来源：上海大学中欧学院
