长期以来有机分子太阳能电池的光电转换效率不高, 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.