有机薄膜太阳能电池的研究进展
有机太阳能电池技术的发展
有机太阳能电池技术的发展近年来，有机太阳能电池作为一种新型太阳能电池技术，备受关注。
相比于传统的硅基太阳能电池，有机太阳能电池具有柔性、轻薄、透明、低成本等优点，这也为其在应用领域提供了更广泛的想象空间。
那么，有机太阳能电池技术的发展现状如何？未来的应用前景又是怎样的呢？本文将从几个方面进行阐述。
一、有机太阳能电池的概念及分类有机太阳能电池（Organic solar cells，OSC）是光电转换器件的一种。
它是利用有机高分子材料制作出来的太阳能电池，主要由有机半导体材料、电极等组成。
有机太阳能电池根据器件结构的不同，可以分为单层有机太阳能电池、双层有机太阳能电池、有机-无机复合太阳能电池等。
单层有机太阳能电池，顾名思义就是只有一层有机材料组成的，它的构造极为简单，无需复杂的制备工艺，可以通过印刷等简单的工艺制作。
但其效率较低，目前主要用于自供电器件以及建筑玻璃幕墙等需要透明材料的场合。
双层有机太阳能电池相比于单层有机太阳能电池，需要涉及复杂的制备工艺，但它能够充分利用光电效应来提高电池的转换效率，其效率也相对要高一些。
有机-无机复合太阳能电池常采用无机半导体材料与有机半导体材料进行复合制备，该种组合结构的太阳能电池具有更高的效率及稳定性，是未来有机太阳能电池的发展方向。
二、有机太阳能电池的发展历程有机太阳能电池最早的发现可以追溯到20世纪80年代初，但直到90年代到2000年，才出现了真正意义上的高效率有机太阳能电池器件。
其后，随着有机太阳能电池材料的不断升级，有机太阳能电池的效率不断提高，目前已达到了超过15%的高效率。
此外，近年来，灵活、透明、可半透明的有机太阳能电池也逐步成为研究热点。
有机太阳能电池可以灵活地制成不同形状的器件，还可以制成透明材料，应用范围更加广泛。
近期，研究人员还成功实现了可停泊充电的柔性有机太阳能电池。
三、有机太阳能电池的优势相比于传统的硅基太阳能电池，在某些方面，有机太阳能电池具有极大的优势。
有机太阳能电池研究现状与进展
０ 引 言
目前，新能源主要有太阳能、风 能、核 能 和 水 能 等，其 中， 太阳能是一种取 之 不 尽、用 之 不 竭 的 无 污 染 能 源，它 的 开 发 利用受到了特别的关注。目前用得最多的太阳能电池是硅 电池，它是依靠光物理效应的原理 发电。但 硅 电 池 对 材 料 的 纯度要求十分苛刻，加工工艺复杂，成本也 较 高，限 制 了 其 大 规模 应 用。１９９１ 年，Ｇｒｔｚｅｌ等［１］用 宽 带 隙 氧 化 物 半 导 体 ＴｉＯ２ 制备了具有高比表面积的纳米多孔薄膜，薄膜上吸附大 量光敏染料后，选 用Ｉ－／Ｉ３－ 作 氧 化 还 原 电 解 质，组 装 成 了 染 料敏化太阳能电池 （ＤＳＳＣ）。 其 生 产 工 艺 简 单，无 需 昂 贵 的 大型设备，所需的前期投 资 较 少，成 本 只 有 硅 电 池 的 １／１０～ １／５。ＤＳＳＣ 与硅电池的原理不同，它是通过光化学过程 实现 光电转化［２］，其最大的特点是光 吸 收 和 电 荷 分 离 传 输 分 别 由 不同的物质进行［３］：光吸收靠吸 附 在 纳 米 半 导 体 表 面 的 染 料 来完成，半导体起 电 荷 分 离 和 传 输 载 体 的 作 用。ＤＳＳＣ 的 最 大优势是电荷传输靠多数载流 子来实 现电荷 传 导，不 存 在 传 统 ｐ－ｎ结太阳能 电 池 中 少 数 载 流 子 和 电 荷 传 输 材 料 表 面 复 合等问题。另 外，ＤＳＳＣ 对 光 照 条 件 的 要 求 不 高，即 使 在 室 内，仍可进行光电 转 换，它 也 可 以 直 接 作 为 窗 户 玻 璃 或 者 以
有机太阳能电池研究现状与进展
２００７．ＮＯ．４．ＩＳＳＮ１６７２－９０６４ＣＮ３５－１２７２／ＴＫ作者简介：李甫（１９８５～），女，主要研究方向：无机非金属材料。
０引言１９５４年贝尔实验室Ｃｈａｐｉｎ．Ｄ．Ｍ等人［１］制作了光电转化效率达６％的太阳能电池，标志着商业化太阳能电池研究的开始。
到２０世纪７０年代，用于卫星的半导体硅太阳能的光电转化效率已达到１５％～２０％。
但硅系列太阳能电池材料纯度要求很高且制作工艺复杂，因此成本高，难以大规模生产。
其它类型半导体材料的太阳能电池因存在材料来源及工艺等问题也同样难以得到推广。
而有机太阳能电池以其材料来源广泛、制作成本低、耗能少、可弯曲、易于大规模生产等突出优势显示了其巨大开发潜力，成为近十几年来国内外各高校及科研单位研究的热点。
１９０６年和１９１３年Ｐｏｃｈｅｔｔｉｎｏ［２］和Ｖｏｌｍｅｒ分别报道了有机固态蒽晶体的光导效应，成为有机太阳能电池研究的标志性开端，并为以后的发展奠定了基础。
但自第１个有机太阳能电池问世以来，其转化效率一直不高，至今其最高转化效率也只有１０％左右，与无机太阳能电池相比仍有很大差距。
有机太阳能电池低的光电转换效率限制了其市场化进展，因此提高有机太阳能电池的光电转化效率成为研究的重点。
近年来，国内外为提高有机太阳能电池的光电转化效率从材料的选择、工艺技术的改进、电池结构的设计等方面做了大量工作，虽有所提高但无论从理论研究还是实际应用仍未有重大突破，因此需要不断开发新材料、改进生产工艺、提高生产技术。
有机太阳能电池的分类方法较多，按照有机半导体层材料的差别，可分为３类：单质结结构有机太阳能电池、ｐ－ｎ异质结结构有机太阳能电池、ｐ－ｎ本体异质结结构有机太阳能电池。
近十几年来，研究较多的还有染料敏化纳米晶太阳能电池。
１单质结结构有机太阳能电池单质结有机太阳能电池是研究最早的有机太阳能电池。
其电池结构为：玻璃／金属电极／染料／金属电极，即为２种功函不同的电极之间为一单一的有机半导体层。
薄膜太阳能电池的研究及应用
薄膜太阳能电池的研究及应用薄膜太阳能电池是应用广泛的一种太阳能技术，在太阳能发电领域中扮演重要的角色。
如今，在探寻清洁能源的道路上，人们越来越依赖于太阳能发电，薄膜太阳能电池也被认为是一个不错的选择。
一、薄膜太阳能电池的发展历史薄膜太阳能电池最早的研究可以追溯到上世纪50年代末期。
当时美国贝尔实验室发现，硫化镉薄膜对太阳光具有吸收和转化的作用。
进入70年代以后，太阳能技术逐渐得到普及，薄膜太阳能电池因其体积小、重量轻、柔性较强等优势越来越受到人们的关注。
二、薄膜太阳能电池的特点和优势薄膜太阳能电池是一种光电转换器件，与厚薄片太阳能电池相比，其主要优势在于：1、轻薄柔性：薄膜太阳能电池采用薄膜太阳能电池基底，柔性好，可以应用于机器人、电子标签、可穿戴设备等电子产品领域，也可以应用到建筑物的窗户或外墙上。
2、高效：薄膜太阳能电池可以将太阳能转化为电能，具有高效能转换的特点。
目前市面上的薄膜太阳能电池转换效率达到了10%以上。
3、成本低：由于薄膜太阳能电池具有材料低成本、制造过程简单等特点，制造成本比厚薄片太阳能电池更加优势。
三、薄膜太阳能电池的分类按材料分类，薄膜太阳能电池通常分为以下几类：1、薄膜硅（a-Si）太阳能电池：a-Si 是一种非晶硅材料，采用PECVD等技术在薄膜太阳能电池基底上进行压电转换来将太阳光转化为电能。
2、铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池：CIGS 太阳能电池是一种沙莓氏结构的太阳能电池，它的薄膜基底通常是玻璃或不锈钢。
CIGS 太阳能电池的效率高，稳定性好，但是制造工艺相对较为复杂。
3、有机薄膜太阳能电池：有机太阳能电池以有机半导体材料为基础，常见的有机材料有聚合物、酞菁类化合物等。
四、薄膜太阳能电池的应用前景随着全球清洁能源政策和市场的逐渐发展，薄膜太阳能电池在设备制造、能源存储、封装材料、航空航天、汽车行业等领域都有广泛的应用前景。
例如，在建筑领域中，薄膜太阳能电池可用于建筑材料和各种透明材料，如窗户、隔热材料等，以及在大型建筑物如桥梁、道路等地方进行公共区域照明和提供城市光源等多项应用。
薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构的研究进展
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了近 年 来硅 衬 底 陷光 结构 的 研 究进 展 ， 分析 了陷光 结
硅衬 底制 备织 构能 将入 射 到硅表 面 的太 阳光 反射 率 降
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了进一 步提高 太 阳电 池 的光 电转 换 效 率 ， 大 利 亚 和 澳 美 国分别 提 出 了第 三代 太 阳能 电池 的 概 念 ， 通 过 研 即 究太 阳能 电池 的效率 极 限和 能 量 损失 机理 ， 把一 些 新 型 电池结 构引 入薄膜 太 阳能 电池 的结构 设 计 中 。第 三 代太 阳能 电池 主 要有 叠 层 太 阳能 电池 、 载 流子 太 阳 热 能 电池和 量子 点 太 阳 能 电 池等 。藉 此 ， 纳米 材 料 和 纳 米结 构 由于其独 特 的物理 特性 被 引入太 阳 能 电池 的研 究 ， 速 引起 了各 国科 研工 作者 的广 泛关 注［ 。 迅 １ ］ 减少 电池受 光面 上入 射 阳光 的反射 是 提高 太 阳能
ｗｅ — ｔ ｈ ｎｇ ｓｎｇ ｅ ｃ ｙｓ ａ ｌｎ ｉｉｏ ｔｅ ｃ ｉ ｉ ｌ — ｒ ｔ ｌｉ ｅ ｓｌｃ ｎ［］
在 宽波段 范 围 内降低硅 片 表面反 射 率是 提 高太 阳 能 电池 的有 效手 段 ， 刻 技 术 ／ 光 电子 束 刻蚀 ［ 、 应 ７ 叫 反 离子 刻蚀 Ｌ 】Ｒ Ｅ） １ （ Ｉ 和机 械刻槽 等技 术 通过 在 硅 片表 面 １ 制备 亚微米 级 浮栅 使之 成为 可能 。这 几种 方 法可 以在 宽波 段范 围 内 将 入 射 光 的 大 角 度 反 射 率 降低 到 １ Ｏ 以下 ， 在特 定 波段 甚 至 降 低 到 １ 以 下ｌ 。 由此 展 开 ９ ］ 的相关 模拟 研究 均 同实验 结果 吻合 较 好 。严格 的光 波 耦 合分 析＿ １ 表明， 在硅 片 表面 制备 特 定形 状 的周期 性 规则 亚微 米级 浮栅 不但 可 以增加 太 阳光 在硅 片 内 部
CIGS薄膜太阳能电池研究报告
生成CIGS薄膜的电化学反应过程为：
Mn++ne-→M
H2SeO3+4H++4e-→Se+3H2O xM+ySe→MxSey
式中：M是金属Cu、In和Ga；x、y是院子或离子 数；n是电子书或价数。
电沉积在原理上比较简单，但在电化学方而 变得很复杂，因为除了沉积出三元（四元）的 CIS（CIGS）外，还有可能沉积出单一元素或者 其他二元素相。Guillen等用XRD和选择化学刻蚀 的方法确定CuSex和InSex化合物是前驱薄膜的主 要杂相。一般采用电沉积法制备CIGS薄膜，要与 蒸发法或溅射法结合起来调整元素配比，才能 得到高质量的薄膜。
在性硒且化容过 易程 挥中 发， ，H需2S要e是高最压好容的器硒储源存，。但固H态2SSee的作最为大硒缺源点，是Se其压具难有以毒控 制，在热处理过程中会导致In、Ga等元素的损失，在大规模生产中 有很多问题，但是无毒。
为了避免传统硒化工艺上长时间的热处理造成Cu、In损失及不必要 的扩散或氧化，快速热处理工艺（rapid thermal processing, RTP）己 被广泛应用于CIGS薄膜制备过程。利用卤钨灯作为加热室内部安装自行设计加工的Cu、In、Ga 和Se独立蒸发源、衬底支架和衬底加热器。蒸发源 由陶瓷圆柱型增锅、缠绕在增锅外的Mo丝加热器 以及增锅底部的热电偶组成，采用PID自动温度控 制仪控温.。Cu，In和Ga源成品字形排列，均倾斜一 个微小的角度，将蒸发口对准衬底中心，衬底距离
蒸发源280mm。硒蒸发源安装的位置高于Cu、In和 Ga蒸发源。在蒸发过程中，硒源的蒸发温度较低、 蒸发速率较大，容易受其他蒸发源及衬底加热器的
CIGS太阳电池结构
典型的CIGS薄膜太阳电池的结构，其主要 有：基底（玻璃，柔性衬底）、背电极Mo （0.5~1.5um）、吸收层CIGS（1.5~2um）、缓 冲层CdS（0.03~0.05um）、透明导电层i-ZnO （0.05~0.09um）和n-ZnO:Al（0.35~0.50um）、 上电极Ni/Al（0.05~3.00um）、减反层MgF2 （0.1um)。
有机太阳能电池技术的现状与未来发展
有机太阳能电池技术的现状与未来发展太阳能是最为常见的可再生能源之一，但是常规太阳能电池的生产成本较高，效率也不高，因此有机太阳能电池技术的出现便是一个重要的突破。
有机太阳能电池是一种新型的可再生能源，具有较低的成本、可塑性、透明性、轻量化等优势，目前已经成为了许多科学研究的关注焦点。
一、有机太阳能电池技术的现状有机太阳能电池是将有机分子进行修饰后形成的薄膜材料，分为多种类型例如聚合物太阳能电池、小分子太阳能电池以及染料敏化太阳能电池等。
这些材料可塑、轻便，可以用于制造含有曲面和可弯曲构件的新型设备，以及建筑设计。
此外，有机太阳能电池还可以在室内或室外环境中产生电能，无需额外的电力供应。
聚合物太阳能电池（PSC）是目前研究的重点之一。
它通过构建由聚合物链组成的纳米结构，使电子和空穴能够分离并形成电流。
这种材料光谱范围广，制备简单，可连续制备大面积的器件，适合商业应用。
PSC充分利用了聚合物链的分子链距离、宽深，可以实现光谱范围开发与电子传输的优化。
此外，小分子太阳能电池（SMC）也是一种有机太阳能电池。
与PSC不同的是，SMC是由小分子组成的材料，具有易扩散和高迁移率的特点，其光谱范围有限，适用于特定的应用场景。
SMC的发展空间也在逐步被发掘着。
染料敏化太阳能电池（DSSC）利用了染料吸收光的原理，在锗或氧化锌中生成光生电荷，实现电能转换，它目前最为成熟的应用领域是薄膜太阳能电池板。
DSSC具有美感、透明度高、制作工艺简单等特点，对建筑材料应用非常有前景。
二、未来有机太阳能电池技术的发展有机太阳能电池具有广阔的发展前景。
目前，为了提高材料的光吸收效率和光电转换效率，研究人员正在开发新的有机分子结构及其组合方式。
聚合物及小分子太阳能电池的发展路线是改进电子迁移行为、增强稳定性和制备高效量子点共生材料。
同时，跨出单一有机太阳电池的局限性，实现多元化的应用场景和集成、节能需求。
例如，利用有机太阳能电池制造的柔性屏幕、太阳能电池板等逐渐诞生。
2023年薄膜太阳电池行业市场发展现状
2023年薄膜太阳电池行业市场发展现状近年来，随着环保意识的普及和能源消耗量的快速增长，全球对可再生能源的需求逐渐增加。
作为其中一种可再生能源，太阳能发电技术备受关注，并在全球范围内得到快速发展。
而薄膜太阳电池，作为太阳能电池的一种重要类型，其市场前景也越来越广阔。
一、市场情况1. 全球市场据市场调研机构Grand View Research统计，全球薄膜太阳电池市场规模将在未来五年内以8.5%的年复合增长率增长，到2025年将达到87.8亿美元。
而且，随着技术不断进步和成本下降，市场需求将会继续增长。
2. 中国市场目前，中国是全球太阳能电池制造业最大的生产国，而作为其中的一部分，薄膜太阳电池市场也在不断扩大。
根据CW Research的数据，2017年中国薄膜太阳电池市场占比已达全球的36.9%。
而且，随着国家政策的不断加强，中国薄膜太阳电池市场的规模将会继续增加。
如2019年新能源汽车补贴退坡政策，针对在微型电动汽车领域具有对新能源电池生产厂家认证、商业化生产能力的企业，将给予一定量的薄膜太阳电池补贴。
二、技术进步1. 高效率相对于传统多晶硅太阳电池，目前市场上的薄膜太阳电池更具有灵活性、轻薄、易于安装等优势。
而且，随着技术的发展，薄膜太阳电池的能量转化效率也在逐渐提高。
如目前市场上的柔性有机太阳能电池，其能量转化效率已经达到了12.6%。
2. 薄膜材料同时，因为薄膜太阳电池所使用的薄膜材料的成本和能耗都比传统多晶硅太阳电池低，所以薄膜太阳电池也更具有竞争力。
目前市场上主流的薄膜材料主要有铜铟镓硫（CIGS）、钙钛矿、有机物料等。
三、市场前景1.行业整合由于供应商的增加和价格竞争，薄膜太阳电池的竞争很激烈。
在这种竞争环境下，行业整合成为了行业发展的一种必然趋势。
如2019年某国际公司收购了某薄膜太阳电池生产商，进一步加强了其在该领域的市场地位。
2. 政策支持目前，全球越来越多的政府开始采取措施，推动可再生能源的发展。
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有机薄膜太阳能电池的研究进展摘要：围绕提高有机薄膜太阳能电池的能量转换效率，从太阳光吸收效率、激子的分解率、载流子的迁移率和电荷向电极的注入效率4个方面综述了国内外的研究进展，并指出了提高转换效率的研究趋势，展望了有机薄膜太阳能电池的美好前景。
关键词：有机薄膜太阳能电池；转换效率1 前言近年来，有机薄膜太阳能电池的发展尤其引人注目，德国、日本、韩国和美国在这一领域处于领先地位。
相比传统的硅基太阳能电池，有机薄膜太阳能电池以其潜在的低成本、高效率、环境友好、稳定性高的特点，成为最有希望实现民用化光伏的产业，目前的转换效率突破了9%，发展趋势被业界一致看好。
2 有机薄膜太阳能电池的基本原理图1 有机薄膜太阳能电池的基本原理当阳光从阳极层（P型有机半导体）照射时，有机分子吸收光产生激子，激子向电子给体和电子受体的界面移动，在界面处通过光诱导解离分解成自由电子和自由空穴，自由电子和自由空穴各自向电极两端迁移，最后注入到两端电极输向外电路。
3 提高转化效率的研究进展有机薄膜太阳能电池要实现产业化，就需要有较高的转换效率，目前提高转换效率的研究主要集中在以下几方面：3.1 提高太阳光吸收效率材料对太阳光的吸收效率越高激子的生成效率就越高。
有机材料对太阳光的吸收一般在可见光区，大部分材料对太阳光的吸收利用率不超过40 %，提高材料的吸收光谱与太阳光谱的匹配性是提高材料对太阳光吸收效率的有效途径。
另外，还可以在器件结构中引入具有强吸收特性的材料。
利用它们吸收部分太阳能量，再通过激子扩散将其转移给活性材料［1］。
将太阳光吸收特性不同的电池单元层积得到级联电池（又称叠层电池），通过底层电池对顶层电池的补充吸收可以增加对太阳光谱的吸收。
张馨芳［2］等人研究了有机无机复合体系本体异质结叠层有机太阳能电池，用Ag作为夹层材料来连接上层的本体异质结太阳电池和下层的太阳电池，得到的叠层结构的太阳电池的开路电压是单层有机太阳电池的3.7倍，短路电流是单层有机太阳电池的1.6倍。
3.2 提高激子的分解率有机薄膜太阳能电池中，光照下产生的激子的库仑力非常大，约为数百meV，生成的激子只有扩散到p型和n型有机半导体接触的界面才能进行有效的分离。
而在有机材料中激子的扩散长度一般都小于20 nm，因此p型半导体层不能太厚，唐健敏等人［3］研究了基于ITO/CuPc/CuPc∶C60/Alq/Al结构的PIN 有机太阳能电池膜厚对器件性能的影响，发现当器件光吸收层、电子传输层、空穴传输层的厚度分别为15 nm、30 nm、40 nm时，器件的性能达到最佳。
扩散到pn界面的激子靠给体和受体形成的电子势垒解离，电子势垒的大小与给体和受体的最低空轨道（LUMO）能级差有关，势垒大于激子的结合能，对激子的解离较为有利。
这就要求p型半导体与n型半导体的能级要匹配，给体的LUMO轨道要高于受体的LUMO轨道，Alan J.Heeger等人［4］采用级联电池中顶电池的PCPDTBT/PCBM组合，给体PCPDTBT的LUMO能级为－3.5 ev，受体PCBM的LUMO能级为－4.3 ev；底层电池采用P3HT/PC70BM的组合，给体P3HT的LUMO能级为－3.2 ev，受体PC70BM的LUMO能级为－4.3 ev，达到了较好的能级匹配。
3.3 提高电子和空穴的迁移率激子在界面分离以后，生成的电子与空穴也必须在不复合的情况下向电极移动，较高的电荷迁移率对提高电池的效率至关重要。
设计具有高迁移率的活性材料是提高有机太阳能电池性能的一条有效途径。
在有机聚合物材料中掺入无机材料也可以提高聚合物的电导率，Berson S等人［5］在P3HT中引入碳纳米管（CNT）组装的电池P3HT/CNT/PCBM，光生电流有较大的提高，CNT一方面提高了载流子的迁移率，另一方面抑制了载流子的复合。
Kim K等人［6］在基于P3OT：C60的本体异质结器件中掺杂纳米金或纳米银粒子，由于提高了电导率，电池的效率提高了50 %～70 %。
对无定型的有机材料进行热处理使其晶化，可以提高材料的迁移率。
三菱化学采用p－i－n的电池结构，p层为四苯并卟啉（BP），i层为BP与富勒烯衍生物的体异质结混合层，n层为富勒烯衍生物。
所有的层均以涂布法成膜。
其中，i层使用通用有机溶剂将BP前驱体和富勒烯衍生物制成了墨水，凃布后通过180 ℃加热将BP前驱体转换成了BP。
转换成具有高结晶性及良好半导体特性的BP，其载流子迁移率为0.92 cm2/Vs（最大为1.8 cm2/Vs），极大地提高了载流子的传输能力，通过这种技术制备的电池效率达到7.8 %，并通过涂布转换技术进一步优化，将转换效率提高到了9.26 %［7］。
另外，加入缓冲层也是目前普遍采用的一种技术。
韩国光州科学技术研究院（GIST）的Kwang－hee Lee等人［8］采用单结本体异质结太阳能电池，用PCDTBT及PC70BM作为混合层，采用PEDOT和TiOX作为缓冲层提高空穴和电子传输效率。
得到的电池在AM（空气质量）1.5 G，光强100 mW/cm2的条件下V oc＝0.88 V，Jsc＝10.6 mA/cm2，FF＝0.66，η＝6.1 %。
3.4 提高载流子对电极的注入效率载流子对电极的注入效率除了与电极材料的性质有关（阳极选择功函数大的材料，阴极选择功函数小的材料），与电极的修饰也有很大的关系。
由于阴极和活性层之间存在较高的电子注入势垒，致使电子难于到达阴极。
阴极修饰起到降低电子注入势垒的作用。
Yang L［9］等人用Cs2CO3作为缓冲层修饰阴极，发现用Cs2CO3作为缓冲层时电池的V oc和转换效率都比用LiF作缓冲层有所提高。
阴极修饰还可以起到阻挡激子向电极的注入作用。
钟建［10］等人研究了基于ITO/CuPc/C60/Alq3/Ag的电池中Alq3作为激子阻挡层对有机太阳能电池的影响，在标准太阳光照下，当Alq3层的厚度为2.5 nm时，电池的性能最好，转换效率达到1.13 %。
4 研究趋势及前景展望光电转换率较低是阻碍有机太阳能电池产业化的瓶颈之一，为了进一步提高能量转换效率，下面几方面是今后的研究趋势：①寻找或合成与太阳光谱更加匹配、光吸收效率更高的材料，提高激子的生成率、迁移率和分解率。
②探索具有高迁移率的电荷传输复合材料，降低电子与空穴的复合。
③优化电极材料和电极表面的修饰，提高载流子的注入效率。
④改进器件构造和成膜工艺，探索最优化参数。
有机太阳能电池以其独特的优点（低成本、重量轻、产品柔软、设计自由度高、可大面积制备）引起了世界各国的高度关注。
能量转换效率突破9 %预示着有机太阳能电池向商业化迈进了一大步，随着相关研究的深入，在未来5～10年有机太阳能电池的能量转换效率有望提高到15 %，这为有机太阳能电池展示了美好的产业化前景。
参考文献：［1］密保秀，高志强等.基于有机薄膜的太阳能电池材料与器件研究进展［J］.中国科学：化学，2008（11）：957、975.［2］张馨芳，徐征等.基于叠层结构的本体异质结有机太阳电池［J］.光电子·激光，2008（8）：1016～1018.［3］唐健敏，史伟民等.ITO/CuPc/CuPc∶C60/Alq/Al结构的PIN有机太阳能电池［J］.上海大学学报（自然科学版），2010（1）：38～42.［4］Kim J Y,liee K,Coates N E, et al. Efficient tandem polymer solar cell fabricated by all－solution processing［J］. Science, 2007, 317: 222～225.［5］Berson S, de Bettignies R, et al. Elaboration of p3ht/cnt/pcbm composites for organic photovoltaic cells. Adv Funct Mater［J］, 2007, 17: 3363～3370.［6］Kim K, Carroll D L. Roles of Au and Ag nanoparticles in efficiency enhancement of poly（3－octylthiophene）/C60 bulk heterojunction photovoltaic devices［J］. Appl Phys Lett, 2005, 87［7］F. Robert，Outlook Brightens for Plastic Solar Cells ［J］. Science , 2011，332：293.［8］Park S H, Lee K, et al. Bulk heterojunction solar cells with internal quantum efficiency approaching 100%［J］. Nature Photon, 2009, 3: 297～302.［9］Liying Yang, Hua Xu, et al, Effect of cathode buffer layer on the stability of polymer bulk heterojunction solar cells［J］. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2010, 94（10）: 1831～1834.［10］钟建等.Alq3作为激子阻挡层对有机太阳能电池的影响［J］.光电子技术，2010（4）：246～249.（编辑：李敏）progress of Organic Thin－film Solar CellsYang BaoningAbstract: As the center of improving the energy conversion efficiency of Organic Thin－film Solar Cells, four aspects of the research progress were reviewed at home and abroad from sunlight absorption efficiency, exciton separation efficiency, carrier migration efficiency and carrier injection efficiency into the electrodes, and pointed out the research trends of improving the conversion efficiency, prospected the sunny outlook of the Organic Thin－film Solar Cells.Key words: Organic Thin－film Solar Cells; energy conversion efficiency。