提升聚合物太阳能电池的光电转化效率(PCE)和运行稳定性，对其商业应用至关重要。中国研究人员日前开发出一种新型聚合物太阳能电池，可提供稳定的光电转化性能。

由武汉理工大学的研究人员开发的这种太阳能电池，效率成功达到了19.1%。这项研究发表在期刊《物质》上，研究揭示了聚合物受体光化学性能不佳的潜在机制，并提出了一种通过掺入小分子来提高效率和稳定性的方法。

研究人员还坚持认为，聚合物太阳能电池具有重量轻、柔韧性好、可溶液加工等优点，但其实际应用长期以来一直受运行稳定性和性能不足的限制。

研究人员在研究中称："通过解开聚合物链并促进有序的分子排列，制备出的器件实现了19.1%的光电转化效率，同时在空气中表现出强劲的性能稳定性，T97寿命(即效率保持初始值的97%的运行时间)超过2000小时。"

该研究为可行的有机光伏材料铺平了道路。研究团队称，他们的发现为可行的有机光伏材料和器件结构铺平了道路，推动了聚合物太阳能电池的商业化进程及其在可持续分布式能源系统中的潜在应用。

这种聚合物太阳能电池在空气中经过2000小时后仍能保持97%的性能。据《光伏杂志》报道，通过将小分子受体掺入聚合物基体中，该研究团队改进了分子排列，从而提高了"超稳定"柔性器件的稳定性和电荷传输性能。

研究人员还称，他们揭示了聚合物受体光稳定性不佳的潜在机制。该团队还强调，提高光电转化效率和运行稳定性对聚合物太阳能电池的商业可行性至关重要。

该工作通过一系列的光浸和热弛豫测量，研究了一种先进的聚合物受体PMA(PY-IT)的结构和形貌稳定性。研究人员表示："我们发现，除了小分子受体共有的A-D-A连接键中较弱的C-C键外，聚合物受体在重复单元之间还存在一个额外的弱键，这导致其光化学稳定性较差。令人鼓舞的是，将小分子受体掺入聚合物受体中可减轻链缠结并减少自由体积，从而改善分子排列，并增强光化学稳定性和热稳定性。"

该研究的合著者王涛告诉《光伏杂志》："这一简单策略可以同时创建有效的电荷传输通道，同时减少光活性层中的自由体积。制备出的器件在空气中运行2000小时后，仍能保持初始效率的97%，预计寿命超过10万小时。""这项工作阐明了有机半导体的分子和形态结构如何决定器件的使用寿命，并为柔性有机光伏技术的商业化提供了一条实用途径。"