ポリマー太陽電池は、p型共役高分子ドナーと、透明導電性電極と金属電極との間に挟まれたフラーレン誘導体または非フラーレンn型有機半導体レセプター配合活性層からなる。近年、溶液処理、軽量化、フレキシブルおよび半透明デバイス化の優位性は、世界のエネルギー分野における研究の焦点となっています。ポリマー太陽電池の商業アプリケーションでは、高いデバイス効率、高い安定性、および低コストが要求されます主に光起電材料の開発に依存しています。
1995年アラン・ヒーガーと持続的な発展を得るために、バルクヘテロ接合、高分子太陽電池材料やデバイスの概念を提唱。研究の初期段階では、装置の低効率を、研究の主な焦点は、改善することです短絡電流を増加させるために設計および合成狭帯域システムの、広い吸収ドナー光起電材料の低いHOMOレベルを有する、デバイスのより高いLUMOエネルギー準位を介してフラーレン誘導体アクセプタポリマー光起電力材料の効率開回路電圧とエネルギー変換効率。近年では、非フラーレンn型有機半導体アクセプタ材料の狭いバンドギャップ、および光起電材料のボディの開発にそれに相補的なワイドバンドギャップ太陽電池吸収性ポリマー、高分子太陽電池と近年、研究室における小面積デバイスの効率が実用化の限界に達している12％〜13％を超えており、安定性の向上やコスト削減が実用化されている。しかし、これまでに報告されている高効率光起電力材料の大部分は、複雑な構造を持ち、合成が困難であり、商用アプリケーションのニーズを満たすことは困難です。コスト効率の高い光起電性材料は、ポリマー太陽電池の商業的応用にとって大きな課題となる。
中国の国家自然科学基金やプロジェクトについて中国科学院、中国科学アカデミー、化学の科学研究所、有機固体研究所の研究員リー・ウイング-牙研究グループの研究者の研究室最近設計されており、低コストで効率的な材料PTQ10にポリマーを合成した中国科学院の支援を受けて（図に示される分子構造は、A）。PTQ10 DAは、単位としてチオフェン環た受容部としてキノキサリン、簡単な構造の共重合体である。キノリンに導入アルコキシ側鎖、キノキサリン重合を改善するためにフッ素原子で置換されたポリマーのHOMOレベルビス正孔移動度を低減し、改善するために導入、光吸収材料の溶解性を向上させる。ほぼ90％を達成しながら、分子が材料（図C）を開始安価な二段階合成することができます材料コストを大幅に低減されるようになっている。より重要な総収量は、PTQ10ドナー光電子比較的簡単な構造の使用がIDIC n型有機半導体（パネルA）を作製受容体である（デバイス構造を参照12.70パーセントの最高のエネルギー変換効率の図b）は、計測効率の中国研究所によって確認されるように、デバイスの逆構造の効率は（12.13パーセントに達している間12％）。一方、デバイス効率の300nmの範囲の範囲は100nmにおける活性層の厚さが有益調製装置の非常に大きい面積で10％を超えることができるが、重合体であり、文献に報告されている他の高電流効率10％以上のドナーPV比較材料、PTQ10のいずれかは、非常に顕著な利点（図のD、E）の合成工程、歩留まり及び効率を有します。
公表（NAT COMMUN - など、低コスト、高効率を考慮すると、厚さに敏感ではない、ポリマーなどPTQ10偉大な約束は2月21日、「コミュニケーションネイチャー」に、この作品の太陽電池材料の商用アプリケーションをポリマーに。 2018、9、743）。
（A）PTQ10のドナーとアクセプターIDICの分子構造と、（b）バッテリ装置の構成図である。スキーム（C）のPTQ10;（d）および（e）高分子太陽電池のドナー材料の合成工程、および収率図の効率の比較。
