在1990年,科学家Hiramoto 制备出了一种新型的三明治结构的有机太阳能电池,该结构可以看作是本体异质结小分子太阳能电池的开端。
一直到上世纪的90年代初,Sariciftci 等科学家首次将富勒烯(C60)混合到有机共轭半导体材料中,为有机聚合物太阳能电池带来了新的研究方向。之后Yu和Hallse等科学家们定义了本体异质结(BHJ)概念 ,也被证实了这种有机太阳能电池结构是最好的。(图1-1)
图1-1 本体异质结太阳能电池的结构示意图文献综述
本体异质结太阳能电池在目前已经成为了科学界与产业界的研究热点之一。在这一研究领域中,科学家们主要的研究方向是设计合成新的有机半导体材料,并应用到了有机太阳能电池中,来达到进一步优化器件的目的。有机半导体材料通过一定的溶液加工,形成了质量轻的、柔性的、低成本的有机太阳能器件。最重要的是,有机半导体材料能够用化学修饰的方法对原有的功能官能团和共轭结构做精确的修饰,从而调节已有材料的溶解性、能级、带隙等特性,最终来调节材料的光电性能。到目前为止,基于共轭分子/富勒烯衍生物的本体异质结太阳能电池已经达到了较高的光电转换效率,小分子体系和聚合物报道的效率(PCE)都超过了10%。如今,设计合成新的给体材料是科学界对有机太阳能电池的一个重要研究方向。在科学家们的共同努力下,有机太阳能电池转换效率取得了喜人科研成