有机光伏材料光电转换效率问题及其提升对策研究

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DOI: 10.12361/2661-376X-07-06-171493

有机光伏材料光电转换效率问题及其提升对策研究

饶　麒

攀枝花学院

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摘要：有机光伏材料因具备轻质、柔性及低成本等特性备受关注，但其光电转换效率（PCE）仍受限于材料本征特性与器件物理机制。本文聚焦效率核心瓶颈，揭示光吸收范围受限（光谱利用率 103 ）及非辐射复合（复合速率 >1012cm-3·s-1）三大问题。研究证实，能级失配（如 LUMO 偏移 0.3eV）导致开路电压损失达 25%，而分子无序排列使电荷分离效率降低 40%。创新性提出梯度能级设计（Voc 提升 0.15V）、溶剂退火工艺（EQE 峰值增至 82%）及等离子体共振结构（光吸收增强 35%）等策略，构建多尺度优化体系。研究成果为突破 20% 效率阈值提供理论框架与技术路径。

关键词：

有机光伏材料；光电转换效率；能级调控；载流子传输；非辐射复合；微观形貌；光子管理

Universe Scientific Publishing

ISSN：2661-3751

年,卷(期)：2025,7(6)