顕著なのバンドギャップを有する高さ調節可能な、軽量、柔軟、低コスト有機太陽電池を備えて光起電力技術の次世代の重要な発展方向である。有機太陽電池は、バイナリブレンドフィルム有機材料「狭い吸収」特性に限定されます太陽エネルギーの効率的な広域スペクトル利用を達成することは困難であり、常にとブレンド（励起子解離を促進する）との相分離があるが、さらに、ブレークスルー有機の光起電力のデバイスの性能を制限し、この矛盾に基づいて（電荷輸送を促進する）。三塩基性太陽電池は、単セル構造、第三成分の相補的吸収の導入、強化スペクトル吸収バイナリ活性層を維持するために3個の元いくつかの成功を収めて電池が、まだ深刻な課題に直面しているが、コアの問題は、3つのために同時に、効率的な励起子分離と電荷輸送を確保するための要素ブレンドフィルムは、明確かつ効果的形態を制御することが困難であり、したがって、それは3元低い電池性能の増加が報告されています。
国立Zirankexue財団の支援を得て、科学と中国科学院、化学の科学研究所、有機固体研究者朱張タスクフォースの研究者の研究室の中国科学院の省は、チオフェン及びチオフェン系太陽光発電受容体新素材NITI（前売の早期開発を使用して。 Mater.2017,29,1704510）、合理的な選択二元系、三元系活性層は、光起電力の大幅に改善光電変換効率を達成するための形態「の階層構造は、」モルフォロジープロセスとデバイス・パラメータを示す有するように構成されています決定的な影響、 "自然 - エネルギー" に掲載された関連論文誌（NatureEnergy、DOI：10.1038 / s41560-018-0234-9）。
三成分ブレンドが強い結晶膜、ワイドバンドギャップ電子供与体材料BTR、低結晶性、NITI狭いバンドギャップと強いフラーレンPC71BMレセプター凝集と優れた電子輸送特性を有する電子受容体材料を選択された、3から形成されています51％までの最適な膜厚300nmでの％（平均13.20パーセント）、光電変換効率は、二つの成分の相対的な性能向上で最高13.63を達成するために、上記の3つの構成要素によって調製電子構造と相補光吸収有利勾配。最適化されたデバイス、及びだけでなく、小分子の完全な最高のパフォーマンスを記録太陽電池が、また、厚膜（> 200nmの）有機太陽電池の最高のパフォーマンスで100％は、彼らの共同タスクフォース関連の協力、上海交通大学とリンチェピング、スウェーデンの大学は、「階層」を作っ三元活性層の新たな形態：電荷の形成を促すのNiTi高さとBTRを、ブレンドは、微細な相分離構造、周辺ブレンドゾーンBTRとNITIにおける相分離構造形成PC71BMと有利大規模面オンを分離しましたスタッキング研究者はNITI受容体は、太陽光発電の過程で重要な役割を果たし、一方では接触BTR PC71BMはそう3つの要素2つの成分（BTRを得抑制され実証され：NITI）は、低損失回路電圧に対応する; PC71BM高速電子輸送経路の活性層内に形成された、別個の電子NITIを効果的にそれによって同時に高い外部量子効率（EQEs）を確実に、電極に輸送し、フィルファクター（FF ）。
高い開放電圧を達成しながら、全体的なデザインとは、有機太陽電池特有の利点で新しい作業形態3元電池活性有機層、小分子および完全フラーレン電子受容体を実装する、高電流また、高い充填率は、有機三成分電池の活性層形態の調節のための新しいアイデアを提供する。
図1.化学構造、エネルギー準位、吸収スペクトル、デバイス性能
図2.有機太陽電池の階層構造と性能統計の概略図
