能源產(chǎn)業(yè)中的高分子之聚合物太陽(yáng)能電池

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)能源產(chǎn)業(yè)中的高分子之聚合物太陽(yáng)能電池劉大柯摘要由于環(huán)境污染和能源危機(jī)日益加重，太陽(yáng)能在能源產(chǎn)業(yè)中異軍突起，成為能源領(lǐng)域的新星。太陽(yáng)能是一種理想的新能源，清潔、干凈、無(wú)污染，其儲(chǔ)量巨大，取之不盡，用之不竭，充滿(mǎn)了誘人的前景。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能是解決環(huán)境污染和能源危機(jī)的重要途徑之一，因此各類(lèi)太陽(yáng)能電池的研發(fā)和推廣在世界各國(guó)備受關(guān)注。在目前商品化的太陽(yáng)能電池市場(chǎng)中，盡管無(wú)機(jī)晶體硅太陽(yáng)能電池占據(jù)主導(dǎo)地位，但聚合物太陽(yáng)能電池因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已成為太陽(yáng)能電池研發(fā)的重要方向之一。柔性聚合物太陽(yáng)能電池具有質(zhì)輕、制作工藝簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為近年太陽(yáng)能利用方面研究的熱點(diǎn)。有機(jī)太陽(yáng)能電池是實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿淖钣星熬暗钠骷弧Ｎ恼戮C述了聚合物太陽(yáng)能電池的基本原理,器件構(gòu)型，電池材料及制備工藝，最后對(duì)柔性光伏器件的應(yīng)用前景和商業(yè)化趨勢(shì)進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞能源聚合物太陽(yáng)能電池工作原理給體受體0.引言新世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)總量也在急速增長(zhǎng)2011年我國(guó)能源消費(fèi)總量已達(dá)34.8×108t標(biāo)準(zhǔn)煤[1]，與美國(guó)相當(dāng)。。龐大的能源消費(fèi)總量給我國(guó)的“能源安全供應(yīng)體系”和“環(huán)境保護(hù)工作”帶來(lái)了沉重的壓力。一方面，由于自有能源不能滿(mǎn)足消費(fèi)需求，我國(guó)有大量能源需要從國(guó)外進(jìn)口，據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)，2011年我國(guó)石油和煤炭的進(jìn)口量分別達(dá)到2.53×108t和1.82×108t[2]，能源供應(yīng)的整體“對(duì)外依存度”較高。另一方面，在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，近90%是傳統(tǒng)化石能源[3]。這些化石能源在燃燒利用過(guò)程中向大氣層及自然環(huán)境排放大量的溫室氣體、有毒有害物質(zhì)和粉塵，嚴(yán)重影響了人們的生命安全和健康。當(dāng)前，探索和開(kāi)發(fā)其他新興能源利用方式，解決日益嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題，成為我國(guó)社會(huì)各界共同關(guān)注的話(huà)題。在諸多新興能源利用方式中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電被認(rèn)為是最有前途的方式之一。然而目前占主導(dǎo)地位的光伏技術(shù)主要基于無(wú)機(jī)硅材料，其高昂的材料制備成本以及高能耗的加工工藝限制了它的廣泛應(yīng)用，并且其生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物四氯化硅對(duì)于環(huán)境污染極大。聚合物太陽(yáng)能電池制造成本低廉、材料質(zhì)量輕、加工性能好，可以利用先進(jìn)的卷對(duì)卷以及噴涂打印技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，并具有柔性，可以加工成為半透明器件，易于攜帶，生產(chǎn)過(guò)程中能耗低，環(huán)境污染少[4]，因此其具有更加廣闊的應(yīng)用前景。1.聚合物太陽(yáng)能電池的工作原理聚合物太陽(yáng)能電池是根據(jù)光伏效應(yīng)，通過(guò)活性層材料吸收光子把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，光能轉(zhuǎn)化為電能要經(jīng)歷４個(gè)基本步驟，如圖一所示。圖1有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換過(guò)程[5]（1）吸收光能產(chǎn)生激子BHJ有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的活性層通常為聚合物與富勒烯衍生物的共混薄膜，其厚度一般為100nm左右。與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料不同的是，有機(jī)聚合物材料通常具有較低的介電常數(shù)(εｒ≈2~4)，因此，當(dāng)一束太陽(yáng)光照射到聚合物太陽(yáng)能電池時(shí)，有機(jī)半導(dǎo)體吸收具有一定能量的光子后就會(huì)激發(fā)一個(gè)電子從最高占據(jù)分子軌道(HOMO)躍遷到最低未占分子軌道(LUMO)，在H0MO處留出空位，這一空位被為空穴，空穴帶有正電荷。受人射光子激發(fā)而形成的電子和空穴會(huì)以具有較強(qiáng)束縛能的電子一空穴對(duì)的形式存在，也就是所謂的激子[6-7]，而不是像在無(wú)機(jī)硅基太陽(yáng)能電池中，在光照下直接得到自由移動(dòng)的載流子。在絕大部分聚合物太陽(yáng)能電池中，只有一小部分入射光被吸收，這是由于聚合物材料對(duì)太陽(yáng)光的吸收范圍與太陽(yáng)光譜不能很好地匹配，而且BHJ聚合物電池的活性層通常較薄，這些因素直接影響了材料的吸光效率，也是聚合物太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率比無(wú)機(jī)硅基太陽(yáng)能電池低的重要原因之一。（2）激子的遷移在傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池中，在外電場(chǎng)作用下被激發(fā)的電子移向正極，空穴移向負(fù)極。而在有機(jī)太陽(yáng)能電池中，在外電場(chǎng)作用下激子首先會(huì)遷移到給體－受體界面。由于激子壽命很短，通常小于1ns，因此激子必須盡快遷移和解離。通過(guò)計(jì)算可以得出激子的有效遷移距離只有10~20nm[8]。激子遷移超過(guò)該距離時(shí)，就會(huì)發(fā)生復(fù)合，影響光電流的產(chǎn)生。（3）激子解離產(chǎn)生電荷在有機(jī)聚合物BHJ太陽(yáng)能電池器件中，激子遷移到給體－受體界面時(shí)，因?yàn)橛袡C(jī)半導(dǎo)體材料的介電常數(shù)較?。é牛颉?~4），需要一個(gè)至少大于0.3eV的能量來(lái)解離激子[9]。（4）電荷轉(zhuǎn)移及收集當(dāng)激子解離之后，給體和受體能夠相對(duì)獨(dú)立地傳輸載流子。其中，受體傳輸電子，給體傳輸空穴，在外電場(chǎng)作用下，自由移動(dòng)的電子和空穴分別向正負(fù)兩極移動(dòng)，形成了光電流。2.聚合物太陽(yáng)能電池的器件構(gòu)型目前廣泛使用的OPV電池器件是體相異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池[10-11](圖2左)。該器件主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：(1)透明氧化電極，通常使用銦錫氧化物,ITO；(2)空穴傳輸層，主要目的是提高活性層與ITO電極之間的接觸以及空穴的傳輸，通常使用聚乙撐二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽的混合物（PEDOT：PSS）；(3)活性層，主要負(fù)責(zé)光能向電能的轉(zhuǎn)化，通常是由給體聚合物和受體富勒烯材料組成；(4)電子傳輸層，主要目的是增加光子的吸收以及電子的傳輸，通常使用LiF和TiOX；(5)金屬電極，通常是一些具有較低功函數(shù)的金屬，例如：LiF/Al,Al/Ca等。該結(jié)構(gòu)通常稱(chēng)為正置結(jié)構(gòu)電池該結(jié)構(gòu)的電極界面不穩(wěn)定，主要是作為空穴傳輸層的3，4—亞乙基二氧噻吩／聚對(duì)苯乙烯磺酸具有弱酸性，會(huì)腐蝕ITO正電極，導(dǎo)致ITO缺陷，影響器件性能。傳統(tǒng)正向型體相異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池所用的金屬電極材料功函數(shù)較低，很容易在空氣中氧化，影響器件的穩(wěn)定性。此外，具有弱酸性的空穴傳輸層，很容易與ITO電極發(fā)生反應(yīng)，破壞電極性能[12]。為了克服這些問(wèn)題，通常利用過(guò)渡金屬氧化物(例如ZnO、TiO2)或堿金屬碳酸鹽(Cs2CO3)等材料修飾ITO[13]，利用新材料V2O5或MoO3修飾金屬電極，這不但能使傳輸層的功函數(shù)與活性層的能級(jí)以及相應(yīng)電極的功函數(shù)得到合理的匹配，而且可以實(shí)現(xiàn)器件正負(fù)電極的反置，從而得到性能較好的倒置結(jié)構(gòu)電池。對(duì)于倒置結(jié)構(gòu)電池，活性層中分離的激子，即正負(fù)載流子將沿著與正置結(jié)構(gòu)電池中載流子運(yùn)動(dòng)方向相反的方向到達(dá)電極。制作的器件在空氣中的穩(wěn)定性有了一定的提高。同時(shí)，倒置結(jié)構(gòu)中金屬正電極甚至可以使用非金屬材料制成(如石墨烯)，其可以有效避免空氣中的水氧侵蝕，特別適用于在柔性基板上制作電極的量產(chǎn)工藝，或者還可以使用較高功函數(shù)的金屬作電極（如Ag等），達(dá)到了避免電極氧化的目的。倒置結(jié)構(gòu)的推出很好地利用了電極穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)。3.聚合物太陽(yáng)能電池材料3.1電子給體材料3.1.1聚苯撐乙烯撐類(lèi)(PPVs)自從1990年劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室成功合成出PPV以來(lái),共軛聚合物在電致發(fā)光領(lǐng)域的研究迅速發(fā)展起來(lái)。后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),該類(lèi)共軛聚合物在光伏太陽(yáng)能電池方面同樣有著優(yōu)異的性能,并且易于合成,性能穩(wěn)定,與富勒烯構(gòu)成的本體異質(zhì)結(jié)器件的效率最高。1995年，美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校Wudl教授將聚合物材料MEH-PPV與受體材料PCBM共混之后，制備出首個(gè)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，該電池的光電轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到3%[14]。這一研究工作開(kāi)啟了有機(jī)太陽(yáng)能電池的新篇章。然而，MEH-PPV較小的電荷遷移率以及較窄的光譜吸收限制了其光電轉(zhuǎn)化效率的提高。3.1.2聚噻吩類(lèi)(PThs)聚噻吩類(lèi)(PThs)主要是含有長(zhǎng)鏈取代烷基的聚噻吩,比如聚3-丁基噻吩,聚3-己基噻吩和聚3-辛基噻吩等。其與富勒烯復(fù)合構(gòu)成本體異質(zhì)結(jié)的效率與PPV衍生物相近[15]。聚3-己基噻吩(P3HT)由于其良好的溶解性、結(jié)晶性以及相對(duì)于PPV及其衍生物較低的光學(xué)帶隙(1.9eV)表現(xiàn)出更高的光電轉(zhuǎn)化效率(約5%)但是P3HT較高的HOMO能級(jí)(-5.1eV)限制了器件開(kāi)路電壓的提高，阻礙了光電轉(zhuǎn)化效率的進(jìn)一步提升[16]。也正是由于P3HT如此出色的光電轉(zhuǎn)化性能，在世界范圍內(nèi)掀起一場(chǎng)聚合物太陽(yáng)研究熱潮。3.1.3聚芴聚芴及其共聚物是一類(lèi)優(yōu)異的電致發(fā)光材料,當(dāng)其主鏈含有芳胺共聚單元后,表現(xiàn)出較強(qiáng)的空穴傳導(dǎo)能力。當(dāng)其與含有苯并噻二唑共聚單元的聚芴(F8BT)構(gòu)成本體異質(zhì)結(jié)后,表現(xiàn)出了光伏效應(yīng)。3.1.4低能帶隙聚合物目前聚合物太陽(yáng)能電池最常用的電子給體材料是PPVs及PThs,它們的能帶隙(Eg=2.0eV～2.2eV)不能很好地與太陽(yáng)發(fā)射光譜(最大的光子流量位于1.8eV)匹配。根據(jù)能帶隙控制工程原理,設(shè)計(jì)合成出與太陽(yáng)光譜匹配較好的低能帶聚合物(Eg<1.8eV),能達(dá)到提高光富集效率的目的[17],這一方向越來(lái)越受到重視。從2006年起，眾多材料科學(xué)家將目光投向了窄帶隙共軛聚合物材料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。以PCPDTBT為例，它的吸收邊緣可以達(dá)到900nm，基本覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域，基于該材料制備出的有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化率為3.2%。對(duì)其活性層形貌進(jìn)一步優(yōu)化后，可以將該材料的光電轉(zhuǎn)化效率提高到5.1%。2013年，美國(guó)華盛頓大學(xué)AlexKYJen教授對(duì)該材料進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)引入氟原子，提高了整個(gè)器件的開(kāi)路電壓。優(yōu)化后的太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到6.6%，雙結(jié)（異質(zhì)結(jié)）電池達(dá)到了8.2%[18]。圖3應(yīng)用于有機(jī)太陽(yáng)能電池代表性電子給體材料的結(jié)構(gòu)式3.2電子受體材料3.2.1有機(jī)分子受體有機(jī)分子受體中最常見(jiàn)的是富勒烯及其衍生物。C60分子內(nèi)外表面有60個(gè)π電子,組成三維π電子共軛體系,具有很強(qiáng)的還原性、電子親和能(EA=2.6eV～2.8eV)及三階非線(xiàn)性光學(xué)性質(zhì),最多可吸收6個(gè)電子,是目前最好的受體材料,與PPVs構(gòu)成的本體異質(zhì)結(jié)的效率也最高。由于未加修飾的C60的溶解性較差,易聚集,與PPVs成膜的質(zhì)量較差,因此可對(duì)C60進(jìn)行各種各樣的修飾。最常用的衍生物為PCBM。圖43.2.2聚合物受體材料聚合物受體材料主要有CN-PPV,芳雜環(huán)類(lèi)聚合物和梯形聚合物[19]等。共軛聚合物作為電子受體與有機(jī)分子受體相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn):與給體聚合物的相容性較好,但又有一定的相分離,這樣將產(chǎn)生激子分裂的界面,形成無(wú)數(shù)個(gè)異質(zhì)結(jié),具有大的有效分離界面。這些聚合物光伏器件的性質(zhì)與有機(jī)小分子受體構(gòu)成的器件有本質(zhì)上的不同。后者雖然表現(xiàn)出非常有效的光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移,但僅有一種光致電荷流動(dòng),而聚合物混合物允許兩種聚合物產(chǎn)生光致電荷傳輸?shù)竭_(dá)電極,收集兩種類(lèi)型的載荷,這對(duì)于提高太陽(yáng)能電池效率非常重要。帶吡啶環(huán)的聚合物可以作為光伏受體材料,但不溶于普通的溶劑,故適合制備雙層P/N異質(zhì)結(jié)。它們的吸收主要位于紫外區(qū),使得光吸收效率不高,降低了總的能量轉(zhuǎn)換效率。KazuyaM.等報(bào)道了聚吡啶作為受體與MDO-PPV(聚(2-甲氧基-5-十二烷氧基)-對(duì)苯撐乙烯撐)給體構(gòu)成的P/N異質(zhì)結(jié)器件及聚(對(duì)吡啶-乙烯撐)為受體與P3HT(聚(3-己基)噻吩)給體構(gòu)成的P/N異質(zhì)結(jié)器件。芳雜環(huán)的種類(lèi)繁多,如果對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)修飾,增加溶解性,構(gòu)成本體異質(zhì)結(jié),相信會(huì)進(jìn)一步提高效率,同時(shí)也豐富了聚合物受體的種類(lèi)。最近由ZhangF.L.等[20]報(bào)道的一種新的聚合物芳雜環(huán)受體EHH-PPyPzV(見(jiàn)圖5),當(dāng)與MEH-PPV構(gòu)成本體異質(zhì)結(jié)或P/N結(jié)時(shí),表現(xiàn)出了較好的光伏性能。其EQE達(dá)到7%(555nm,0.21mW/cm2),能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到0.03%(78mW/cm2,AM1.5)。圖5梯形聚合物的早期應(yīng)用是它的耐高溫性,最近發(fā)現(xiàn)其也具有光導(dǎo)、非線(xiàn)性光學(xué)和電致發(fā)光性能。BBL是一種較為常見(jiàn)的梯形聚合物。它是一種優(yōu)異的n-型半導(dǎo)體,它的平面結(jié)構(gòu)更加有利于電荷傳輸,與PPV構(gòu)成P/N異質(zhì)結(jié)時(shí),表現(xiàn)出較好的光伏性能,能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)2%(410nm,0.4mW/cm2,AM1.5)。BBL由于溶解性差,研究得不多,今后發(fā)展的趨勢(shì)是研究開(kāi)發(fā)溶解性好的受體型梯形聚合物。4制備工藝實(shí)驗(yàn)室通常采用旋涂法制作OSC的活性材料薄膜，對(duì)于大規(guī)模、大面積生產(chǎn)FOSC，旋涂法不再具有優(yōu)勢(shì)，因此需要發(fā)展高效和低成本的涂布或者印刷技術(shù)[21]。常見(jiàn)的印刷或者涂布技術(shù)主要有以下幾種：刮刀涂布、狹縫型擠壓式涂布、雙縫型擠壓式涂布、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、柔性版印刷以及噴墨印刷等。近年來(lái)，成功地應(yīng)用于FOSC制作的技術(shù)主要是絲網(wǎng)、凹版、R2R和柔性版印刷等技術(shù)。絲網(wǎng)印刷技術(shù)有兩種類(lèi)型。一種是在平面上使用的平板絲網(wǎng)印刷，其工藝復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，網(wǎng)版價(jià)格低廉、形式多樣，適合小規(guī)模生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室使用。另一種是用于曲面或者球面的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷，其可連續(xù)印刷、運(yùn)行速度快、工序穩(wěn)定可靠，缺點(diǎn)是網(wǎng)版價(jià)格昂貴、清洗困難。目前常用該方法制作FOSC背電極。凹版印刷技術(shù)印刷時(shí)壓力小、運(yùn)行速度快，適合低黏度材料涂布。柔性版印刷的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、操作及維護(hù)簡(jiǎn)便、材料適應(yīng)性廣。與凹印相比，柔印密度曲線(xiàn)不穩(wěn)定，網(wǎng)版厚度變化對(duì)于印刷質(zhì)量有較大影響?？赏ㄟ^(guò)R2R方式將凹版與柔性版印刷相結(jié)合以高效制作大面積FOSC。R2R工藝具有成本優(yōu)勢(shì)，其基底為塑料柔性基底，能夠精確定位，是未來(lái)FOSC量產(chǎn)發(fā)展的核心技術(shù)[22]，同時(shí)在R2R印刷過(guò)程中可控制工藝參數(shù)以確保膜的性能。5.市場(chǎng)展望目前商品化的太陽(yáng)能電池市場(chǎng)中，無(wú)機(jī)晶體硅太陽(yáng)能電池占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，由于晶體硅太陽(yáng)能電池加工工藝非常復(fù)雜，材料要求苛刻且不易進(jìn)行大面積柔性加工，且在其生產(chǎn)制備過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒副產(chǎn)物，大規(guī)模使用會(huì)受到成本和資源分布的限制，環(huán)境污染等問(wèn)題，此類(lèi)太陽(yáng)能電池大規(guī)模普及化應(yīng)用受到了強(qiáng)烈制約。改善太陽(yáng)能電池的性能，降低制造成本以及減少大規(guī)模生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的影響是未來(lái)太陽(yáng)能電池發(fā)展的主要方向。相對(duì)于無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池，有機(jī)太陽(yáng)能電池具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）與無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池使用的材料相比，有機(jī)半導(dǎo)體材料的原料來(lái)源廣泛易得、廉價(jià)，環(huán)境穩(wěn)定性高，有良好的光伏效應(yīng)、材料質(zhì)量輕、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)且制備提純加工簡(jiǎn)便、加工性能好，易進(jìn)行物理改性等；（2）聚合物太陽(yáng)能電池制備工藝更加靈活簡(jiǎn)單，可采用真空蒸鍍或涂敷的辦法制備成膜，還可采用印刷或噴涂等方式，生產(chǎn)中的能耗較無(wú)機(jī)材料更低，且生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)污染，且可在柔性或非柔性襯底上加工，具有制造面積大、超薄、廉價(jià)、環(huán)境友好、良好柔韌性等特點(diǎn)；（3）聚合物太陽(yáng)能電池產(chǎn)品是半透明的[23]，便于裝飾和應(yīng)用，色彩可選。另外，可印刷柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池有望應(yīng)用于太陽(yáng)能背包、太陽(yáng)能敞篷、太陽(yáng)能手電筒、太陽(yáng)能汽車(chē)、太陽(yáng)能帆船甚至太陽(yáng)能飛機(jī)上；同時(shí)，還可應(yīng)用于光伏建筑一體化，它可以集成在窗戶(hù)或屋頂、外墻或內(nèi)墻上[24-25]。可印刷柔性太陽(yáng)能電池技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及日常生活、建筑甚至軍事等方面，覆蓋面極為廣泛，未來(lái)發(fā)展前景廣闊。隨著二十一世紀(jì)新發(fā)展中國(guó)家的崛起，化石能源的消耗進(jìn)一步增加。環(huán)境污染和能源危機(jī)是人類(lèi)在21世紀(jì)面臨的巨大挑戰(zhàn)，充分利用清潔的可再生的新能源才是長(zhǎng)久之計(jì)。而被人們冠以“清潔能源”的多晶硅太陽(yáng)能產(chǎn)卻在生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)大量污染。成本低、效率高、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染的聚合物太陽(yáng)能電池在將來(lái)的商業(yè)化全面普及是必然的，它將成為世界能源中重要的有生力量。參考文獻(xiàn)：[1]李雷，楊春.我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展策略研究[J].中外能源,(2012-4)[2]楊基南.太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].微細(xì)加工技術(shù),(2005-6)[3]王秀強(qiáng).2011年能源結(jié)構(gòu)調(diào)整未達(dá)標(biāo)：非化石能源比重不升反降[N].21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道，2012-2-03(6).[4]ZOULiyun，GUANShuang，LILeijiaoandZHAOLi.Dipyrrin—basedComplexesforSolution—processedOrganicSolarCells[J].Chem.Res.Chin.Univ，2015,31(5):801—808.[5]李萌，王傳坤，李晨希，等．基于富勒烯類(lèi)材料太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展[J]．電子元件與材料，2013,32(2):70—76．[6]CAMPBELLlH，HAGLERTW，SMITHDL，etaI．Directmeasurementofconjugatedpolymerelectronicexcitationenergiesusingmetal／polymer／metalstructures[J]．PhysRevLett，1996，76(11)：1900-1903．[7]ALVARADOSF,SEIDLERPF,LIDZEYDG,etal．Directdeterminationoftheexcitonbindingenergyofconjugatedpolymersusingascanningtunnelingmicroscope[J]．PhysRevLett，l998，81(5)：l082-1085．[8]OleksandrVMikhnenko,HamedAzimi,MarkusScharber.Excitondiffusionlengthinnarrowbandgabpolymers[J].EnergyEnvironmentalScience,2012(5):6960-6965.[9]ScharberM,SariciftciN,Efficiencyofbulk-heterojunctionorganicsolarcells[J].ProgressinPolymerScience,2013,38(12):1929-1940.[10]冷明哲，宋箭葉，劉建強(qiáng).有機(jī)無(wú)機(jī)雜化太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J]．材料導(dǎo)報(bào)：綜述篇，2013，27(4):16[11]張志娟，徐峰，楊朝峰.可印刷柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)研究;中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所,DOI:10.11896／j.issn.1