有機(jī)太陽(yáng)能電池具有成本低、質(zhì)量輕、柔性、半透明等優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過(guò)溶液旋涂、卷對(duì)卷或噴墨打印等方法加工成大面積柔性器件，呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)雖然有機(jī)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率已突破10%，但是具有長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性的高效率器件仍然鮮有報(bào)道。 

　　
在國(guó)家杰出青年基金、中科院百人計(jì)劃等項(xiàng)目支持下，福建物構(gòu)所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鄭慶東課題組在有機(jī)太陽(yáng)能電池材料與器件研究上取得了新進(jìn)展。針對(duì)有機(jī)光伏器件穩(wěn)定性不高的問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)溶膠凝膠法構(gòu)筑了ZnMgO(ZMO)電子傳輸層材料。利用該類(lèi)新型三元寬帶隙半導(dǎo)體界面薄膜優(yōu)良的光電性質(zhì)和突出的穩(wěn)定性，成功實(shí)現(xiàn)了兼具高效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的有機(jī)太陽(yáng)能電池。該研究發(fā)現(xiàn)，基于可控ZMO電子傳輸層的高效率有機(jī)太陽(yáng)能電池具有突出的器件穩(wěn)定性，其效率在長(zhǎng)達(dá)1年后仍保持初始值的84~93%，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的正置有機(jī)太陽(yáng)能電池。相較于普遍使用的ZnO界面層，使用ZnMgO電子傳輸層的器件效率從7.89%提升至9.39%，并在一年后器件效率仍高達(dá)8.06%，相關(guān)研究成果近期發(fā)表于權(quán)威刊物《先進(jìn)能源材料》（Adv. Energy Mater. 2015, DOI: 10.1002/aenm.201501493）,該研究為低成本、高效率、長(zhǎng)壽命有機(jī)太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用提供了重要思路。 

　　
此外，該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)便捷的溶液法與低溫成膜工藝引入聚乙二醇（PEG）減少半導(dǎo)體TiOx薄膜的表面缺陷，獲得了光電性能和界面相容性?xún)?yōu)良的有機(jī)—無(wú)機(jī)PEG-TiOx復(fù)合界面層。研究發(fā)現(xiàn)它們是一類(lèi)通用型的陰極界面層材料，可普遍提升各種聚合物太陽(yáng)能電池的效率和穩(wěn)定性，同時(shí)該類(lèi)倒置器件效率率先突破9%，該研究作為封面論文發(fā)表在《納米研究》上（Nano Res., 2015, 8, 456–468）。此前，該小組還利用界面工程策略制備了一系列的高性能倒置有機(jī)太陽(yáng)能電池（Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301404; ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 9015–9025）。