高界面相容性显著提升聚合物太阳电池效率

有机聚合物太阳电池（OPV）相比于无机太阳电池的电池效率过低是限制OPV产业化的重要问题。其中有机活性层材料与无机电极材料的介电常数差别巨大，使得两者间的界面接触电阻过高，极大地限制了OPV效率的提升。目前，实验室中广泛使用的修饰无机电极的界面材料，主要是基于有机电解质材料获得高相容的有机界面层-有机活性层接触，但是仍然没有解决界面材料与无机电极间的不良相容问题。

近期，解增旗教授研究组利用苝酰亚胺（PBI-H）修饰的氧化锌（ZnO）制备有机-无机共同界面，利用PBI-H与ZnO间的化学键连，增加了ZnO（无机）与PBI-H（有机）间界面的相容性，使得从无机电极到有机活性层之间每一层界面都具有高相容性。他们将这种有机-无机共同界面成功应用于OPV倒置器件中，获得了10.3%的器件效率。因此，提高有机-无机材料间的界面相容性对器件性能有重要影响。相关研究结果发表在ACS Applied Materials & Interfaces [2015, 7, 25821−25827]。

左：通过化学键键连，增加界面相容性示意图；右：使用纯无机界面（ZnO）与高相容有机-无机共同界面（ZnO/PBI-H）的器件性能比较。