非共役小分子電解質を用いた高効率ポリマー太陽電池

ポリマー太陽電池は、軽量性と低コストが見込まれる再生可能エネルギー源への応用に魅力があるため、大きな注目を集めている。最近、多大な研究努力によって、電力変換効率が9％を超えるポリマー太陽電池が作製された。しかし、商業用にはさらなる性能向上が求められている。今回我々は、中間層として非共役小分子電解質を用いた、電力変換効率10.02％のポリマー太陽電池について報告する。この電解質材料によって、光生成電荷キャリアの収集に適した良好な接触が得られ、デバイス中で最適な光子捕集が可能になる。また、この性能向上は、電子移動度の向上、活性層吸収の増大、最適な水平方向相分離と垂直方向相グラデーションを示す適切な活性層微細構造に起因すると考えられる。今回の発見は、10％を超える効率を示すさまざまな材料系の可能性を十分活用することによって、単接合デバイスへの新たな道を開くものである。