记者近日从中科院化学所获悉，该所有机固体重点实验室的研究人员在高效有机小分子光伏材料的研究上取得系列进展，并在近期受邀为英国皇家化学会《化学会综述》杂志撰写相关综述文章。
据研究人员介绍，有机太阳能电池材料分小分子和高分子两种，目前效率最高的是高分子给体与富勒烯受体共混体系。然而，高分子的分子结构、分子量、纯度不确定，会带来不同批次的材料性能间有差异，因而有可能在将来导致工业化生产时批次的不稳定性。
和聚合物材料相比，有机小分子太阳能电池材料具有确定的分子结构和分子量，并且比较容易分离提纯，纯度高，制备过程中有很好的批次稳定性。然而，有机小分子太阳能电池发展比较缓慢，文献报道的材料种类较少，电池的光电转换效率也较低。
在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的支持下，有机固体重点实验室的研究人员设计合成了一系列一维D-A-D有机小分子电子给体，与富勒烯衍生物电子受体PC71BM共混制备的全小分子电池效率可达3.7%。
研究人员还进一步发展了三维共轭的有机小分子电子给体。该材料具有溶液加工性好、光吸收和电荷传输各向同性、吸收强而宽、迁移率高等优点。用该电子给体与PC71BM共混制备的全小分子太阳能电池，在未经任何后处理的情况下，能量转换效率高达4.3%，为当时基于同类型太阳能电池的最高效率。相关论文发表一年以来，被SCI引用45次，并入选ESI高引用论文和热点论文。此外，他们还发展了三维共轭的有机小分子非富勒烯电子受体，在电池中得到了高开路电压1.18伏。
