1 大连理工大学精细化工国家重点实验室孙立成2 中国科学院长春应用化学研究所杨小牛中国科学院长春应用化学研究所研究员杨小牛等科研人员发明的“一种聚合物太阳能电池的制备方法” 专利获得了国家知识产权局授权。
在目前基于体相异质结结构的聚合物太阳能电池中, 聚(3-己基噻吩) (P3HT)和C60的衍生物PCBM是应用最广泛和最成功的体系之一。
在这种类型的太阳能电池中, 器件的转换效率受光敏层内部形貌的影响很大。
在旋涂制备大面积均匀器件的过程中,由于溶剂的挥发速度太快, 电子给体材料P3HT从溶液中析出时来不及形成充分的结晶, 导致所得光敏层共混薄膜中P3HT没有形成良好的空穴传输通道, 因而所得的器件效率通常都很低。
传统上, 一般采取后热退火或者溶剂退火的处理方法以达到改善光敏层形貌的目的。
但是, 若退火的条件控制不当，PCBM很容易形成微米级的结晶体, 从而导致薄膜中形成大尺度的两相分离状态, 器件的效率会急剧下降。
此外，高温退火时，薄膜中的组分还有氧化和降解的风险。
因此，如何在温和的条件下，既能提高共轭聚合物P3HT在共混薄膜中的结晶度又能避免大尺度的相分离的产生是高性能体聚合物太阳能电池制备过程中的一个难题。
在国家基金委和中科院的大力支持下，杨小牛课题组采用往P3HT的良溶剂溶液中缓慢加入不良溶剂的方法, 让P3HT在溶液中产生有序的结晶前驱体, 然后再往混合溶液中加入PCBM, 待完全溶解后进行旋转涂膜, 所制得的光敏层薄膜中不但形成了长达数微米均匀密集分布的P3HT晶须, 而且相分离尺度在纳米数量级, 这不仅为激子的有效分离提供了大面积的两相界面, 并且为空穴的快速传输提供了连续的通道。
同时, 由于P3HT的结晶度得到了提高, 光敏层在太阳最大幅照功率的长波区域的光吸收得到了改善, 因而利用该方法新制得的器件其效率接近4%, 实现了高效免退火聚合物太阳能电池器件。
本发明在温和的条件下“一步”实现了高性能“免退火”的太阳能电池器件，大大简化了聚合物太阳能电池的加工工艺，大幅降低生产成本。
3 中国科学院长春应用化学研究所王鹏中科院长春应化所王鹏课题组在有机染料敏化太阳电池研究方面取得重要进展，相关成果在线发表于英国化学会《化学通讯》上（Chem. Commun., 2009）。
该论文报导了一个具有高吸收系数的有机染料C217，该染料在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9.8%的光电转换效率；结合无溶剂离子液体电解质，实现了光电转换效率达8.1%的长期光热稳定的染料敏化太阳电池。
这两项指标均为有机染料敏化太阳电池的最好结果。
其性能已经非常接近钌染料。
此工作被“Technology Review”在2009年3月12日进行了报道并被其他媒体转载。
目前，通过共轭系统的结构设计来调控染料的能带和吸收光谱等特性是实现高性能有机染料的主要手段，C217以3,4-乙烯二氧基噻吩与二并噻吩的偶联结构作为染料的共轭单元，结合三芳胺给体和氰基乙酸受体，实现了染料的宽光谱吸收。
该染料在氯仿溶液中的最大吸收波长达到了552 nm，器件的光谱响应范围接近钌染料的水平，量子转换效率（IPCE）在440-590 nm范围内超过了90%。
这一研究成果将进一步促进有关宽光谱、高效率、低成本的纯有机染料敏化太阳电池的开发和应用研究。
4 华南理工大学高分子材料与元器件研究所曹镛院士广东科研人员对太阳能电池进行了各种可以提高光电转换效率途径的研究，并已在实验室做出了转换效率达5%的材料。
在日前举行的“纪念中国科协成立50周年暨2008中国材料研讨会”上，中国科学院院士、华南理工大学教授曹镛在题为《聚合物异质结太阳能电池研究的进展》的报告中指出，广东在有机太阳能电池研究方面与世界同步，目前已在材料研发与发电效率上取得重要进展，未来有望实现把效率提高到10%～15%的目标，并大范围推广应用。
刚当选为发展中国家科学院院士的曹镛教授在报告中提出，面对日益严峻的能源危机，世界各国都在加紧对可再生能源的研发，以代替目前的化石燃料，而太阳能是未来最有希望的可再生能源之一。
他表示，以硅为材料的太阳能电池成本价格太高，研发过程中耗费人力物力大；光电转换效率也低，一般只有12%-15%左右，并且要进一步提高发电效率也比较困难。
因此，我国正致力于研究其他材料的太阳能电池。
据曹镛院士介绍，相对于目前使用的单晶硅太阳能电池，有机太阳能电池具有轻薄、成本低、制作工序简单等特点，只需在一层塑料上通过喷墨打印、滚动印刷加工等方式就可实现大面积生产，并可以应用于更广泛的领域。
因此，有机太阳能电池的研发也成了国外风险投资的热点。
像美国政府对这方面的投入力度非常大，并且已做出了光电转换效率达5%的电池。
曹镛表示，广东有机太阳能电池研究方面差不多与国外同时起步。
自他1998年回国主持建立华南理工大学高分子光电材料及器件研究所后，便组建了相关团队，开展了这方面的研究工作。
与国外只研究单一材料不同，他们更侧重于开发新材料，通过多种途径提高太阳能的转化效率。
5 中科院化学所有机固体重点实验室李永舫在新型C60衍生物受体光伏材料方面取得重要研究进展在国家自然科学基金委重点项目、中美双边国际合作项目和创新群体项目的支持下，化学所有机固体院重点实验室的科研人员与美国Solarmer公司合作，最近在用于聚合物太阳能电池的新型C60衍生物受体光伏材料的研究方面取得重要进展。
他们合成了一种茚双加成C60衍生物ICBA，以其为受体与聚(3-己基噻吩)（P3HT）共混制备的聚合物太阳能电池能量转换效率达到5.44%，为基于P3HT的聚合物太阳能电池能量转换效率最高值。
这一结果最近发表在JACS上（J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 1377-1382.）。
P3HT和可溶性C60衍生物PCBM(分子结构见图3中的F2)是聚合物太阳能电池中最具代表性的给体和受体光伏材料。
基于P3HT/PCBM的光伏器件能量转换效率稳定达到3.5～4.0%左右，并且其光伏性能对活性层厚度不太敏感（100～300 nm都可以获得较高的效率），因此，这一体系成为制备大面积聚合物太阳能电池的最佳候选。
但P3HT/PCBM体系也存在开路电压低（0.6 V左右）、激子电荷分离能量损失大等缺陷，这主要是由于他们的电子能级匹配性不好（PCBM的LUMO能级太低）。
为进一步改进基于P3HT体系的光伏性能，有机固体室的研究人员合成了富电子的茚双加成的C60衍生物ICBA，其LUMO能级较PCBM上移0.17 eV，在AM1.5, 100 mW/cm2光照条件下，基于P3HT/ICBA的光伏器件开路电压达到0.84 V,能量转换效率达到5.44％,而同样条件下，P3HT/PCBM体系的开路电压只有0.58 V，能量转换效率3.88％。
另外，他们还合成了一系列不同烷基链长度的PCBM类C60衍生物F1~F5，其中F2就是PCBM。
他们以这些C60衍生物为受体、P3HT为给体制备了光伏器件，发现取代基碳链长度对光伏性能有重要影响（能量转换效率分别是 3.66%(F1), 3.52%(F2), 2.28%(F3), 3.59%(F4)和2.83%(F5)），F1（碳链长度比PCBM少一个C）和F4（碳链长度比PCBM多两个C）的光伏性能与PCBM相当或稍优（效率都超过3.5%），F3和F5（碳链长度比PCBM 分别多一个和三个C）的光伏性能比PCBM明显变差。
他们从碳链长度对电子迁移率和共混膜吸光系数的影响解释了这一现象。
这一结果最近被Adv. Funct. Mater.接受发表。
6 北京大学有机光电材料物性及器件物理研究室邹德春该教研室是在北京大学985规划和211工程的大力资助下，由邹德春教授于2001年5月从日本九州大学回国新建起来的。
主要以有机/高分子材料的结构与光电功能之间的关系方面的研究为主体，同时开展新型光电功能材料的物性研究、如何将多种单一的材料组装成光电功能器件的器件物理研究、如何构筑光电功能器件的器件工艺研究等。
目前的主要研究领域有有机/高分子发光材料及器件、有机光伏电池、染料敏化太阳能电池、柔性纤维光伏电池、光敏器件、力敏器件、新型光电器件制备技术、高压下的有机超薄膜物性、有机电致发光产业化基础技术等。
本学术小组在国际上首次提出并实现了以金属丝为电极材料的可编织化柔性纤维光伏电池。
前期成果发表在AM（Adv.Mater.,2008, 20(3): 592-595;），APL（Appl. Phys. Lett.,2008, 92, 113510;）等学术杂志上；最近Konarka公司采用类似的电极设计思想，制备出了具有较高效率的有机柔性光伏电池，结果发表在Science(SCIENCE,2009, 324(5924): 232-235 )上。
2008年5月，这类新型太阳能电池方面的研究成果入选北京大学实施“985工程”科研成果选展，胡锦涛总书记亲手操作了演示纤维电池并亲切地询问了电池的性能情况；一年以来，研究工作不断取得新进展，通过与本学院吴凯教授课题组在纳米电极基地方面的合作，现在5厘米长的全固态纤维光伏电池在标准太阳光下（100 mW/cm2）短路电流超过0.6 mA，保存寿命超过5000 h。
7 清华大学国家杰青、长江学者、有机光电子与分子工程教育部重点实验室主任邱勇8 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室秦国刚9 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室马於光10 上海大学新型显示技术与应用集成重点实验室张志林11 中科院化学研究所刘云圻12 华南理工大学高分子光电材料与器件研究所彭俊彪13 中科院长春光机与物理所李文连14 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室谢志元15 复旦大学应用表面物理国家重点实验室侯晓远16 中科院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室马东阁17 中南大学超微结构和超快过程研究所高永立18 华南理工大学材料科学与工程学院吴宏滨19 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立祪20 武汉大学化学与分子科学学院杨楚罗21 中科院长春应用化学研究所王鹏22 北京交通大学光电子技术研究所侯延冰23 中科院长春光学精密机械与物理研究所李斌24 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室田文晶25 中南大学化学化工学院潘春跃26 华东理工大学田禾中科院院士任Dyes and Pigments 主编，教育部科学技术委员会化学化工学部副主任。