维度网|有机太阳能电池手性材料研究取得进展,光伏效率大幅提升

来源：维度网-科技创新

大阪大学研究团队在《应用化学国际版》发表有机太阳能电池研究成果，通过开发手性非富勒烯受体材料提升器件性能。这项有机太阳能电池研究利用分子垂直不对称特性，实现电子自旋选择性传输，有效抑制电荷复合现象。

研究团队设计的新型手性受体材料具有上下端电荷分布差异，增强分子排列密度与给体材料混合程度。第一作者李爽表示："具有垂直不对称性的手性受体还没有被探索过。"实验数据显示，采用镜像分子结构的有机太阳能电池实现约8%的功率转换效率，较非手性材料提升三倍。

该有机太阳能电池技术通过手性诱导自旋选择效应，产生自旋极化电流促进电荷分离。资深作者佐伯明典指出："这种效应非常有趣，因为自旋极化能更好地分离电子和空穴，从而减少电荷复合。"分子结构对称性调控为有机太阳能电池效率提升提供新的技术路径。

随着材料设计策略持续优化，这项有机太阳能电池研究为开发低成本、轻量化光伏器件奠定基础。手性材料在有机半导体领域的应用，将推动柔性电子设备与可穿戴技术发展，拓展太阳能利用新场景。

更多信息： Shuang Li 等人，《具有手性诱导自旋选择性的手性双面非富勒烯受体：提高有机太阳能电池性能的同手性策略》，《应用化学国际版》 (2025)。期刊信息： Angewandte Chemie 国际版


审核编辑 黄宇