中国科学院半导体研究所王智杰Carbon Energy：有机光伏器件中的光管理

【研究背景】

有机光伏器件作为一类典型的碳基能源器件，因其具有质轻、柔性、可大面积印刷制备等独特优势而广受关注。然而有机材料本征吸收光谱窄，薄膜吸光强度不高，阻碍了器件的性能提升。因此，如何调整材料和薄膜的光学性能来提高器件的光吸收至关重要。近年来，得益于新有源层材料的开发和器件结构的优化，有机光伏器件的能量转换效率获得了突破性的进展。同时，光伏建筑一体化的快速发展，也推动了半透明有机光伏器件的研究工作。理想的半透明有机光伏器件应具有较高的紫外和红外光子利用率，并保持适当的可见光透过。目前，大量研究均致力于平衡半透明器件的能量转换效率和透光性。

【成果简介】

中国科学院半导体研究所王智杰团队从光吸收、光俘获和光透过的角度系统总结了有机光伏器件中光管理策略的常见手段，并提出了自己的优化策略，同时从光管理角度展望了有机光伏器件的未来发展趋势。在不透明有机光伏器件中，通过吸光材料的合成、有源层组分的选择和叠层结构的制备来提高光吸收；通过附加外部陷光结构和改良内部功能层光学性能来提高光俘获；通过优化器件工艺和调控有源层材料实现广谱高效光吸收。在半透明有机光伏器件中，通过透明电极的改性、吸光层材料的开发和器件工程来提高可见光透过率；通过附加光学结构来实现器件颜色调节。

该综述为高效率有机光伏器件的制备提供了指导，有望推动此类器件在可再生能源领域的大规模应用。相关论文发表于Carbon Energy（DOI: 10.1002/cey2.97）。

相关论文信息

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论文标题：

Optical management in organic photovoltaic devices

论文网址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.97

DOI:https://doi.org/10.1002/cey2.97

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