有機光伏的能量轉換效率已超過19%，達到其商業應用的門檻。除了追求高效率以外，其商業化應用還需考慮材料成本等問題。然而，有機光伏中使用的有機材料通常是石油基合成材料，存在成本高且不可再生等缺點。天然材料具有成本低、可降解和可再生等顯著優勢。因此，最近幾年采用天然材料來制備低成本、可持續有機光伏吸引了廣泛的關注。
圖1 纖維素、殼聚糖和木質素等天然材料作為有機光伏的柔性基底材料、陰極界面材料和陽極界面材料
近日，貴州大學材料與冶金學院謝海波教授、謝遠鵬特聘教授等在國際頂級期刊《Advanced Functional Materials》發表了題為“Natural Materials for Sustainable Organic Solar Cells: Status and Challenge”的綜述文章。該文綜述了基于天然材料的綠色有機太陽能電池的研究進展（如圖1），總結了其面臨的挑戰以及潛在的解決方法。首先，作者著重介紹了纖維素等天然纖維作為柔性有機光伏的基底材料的構筑方法。通過控制纖維素晶體尺寸，可有效調節基底材料的透光性、表面粗糙度以及力學強度等物理性能，并進一步影響柔性器件的性能。其次，介紹了纖維素、殼聚糖、多肽、葡萄糖和氨基酸等天然陰極界面和陽極界面材料制備高效率有機光伏器件的研究現狀，總結了其工作機制。最后，作者提出了基于天然材料有機光伏面臨的挑戰和未來發展方向，包括通過復合改性/化學結構改性構筑半晶結構纖維素基底材料，選用共軛結構的天然材料作陰極/陽極界面材料，通過化學改性增強天然材料的P-型和N型導電能力等等。
該項工作得到了貴州大學自然科學專項基金和貴州省科技廳(批準號: ZK[2016]1402);平臺與人才建設項目(批準號 [2016]5652; [2017]5788; [2018]5781; [2019] 5607);貴州大學引進人才項目(批準號: [2017]08)的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202213910
圖1 纖維素、殼聚糖和木質素等天然材料作為有機光伏的柔性基底材料、陰極界面材料和陽極界面材料
近日，貴州大學材料與冶金學院謝海波教授、謝遠鵬特聘教授等在國際頂級期刊《Advanced Functional Materials》發表了題為“Natural Materials for Sustainable
Organic Solar Cells: Status and Challenge”的綜述文章。該文綜述了基于天然材料的綠色有機太陽能電池的研究進展（如圖1），總結了其面臨的挑戰以及潛在的解決方法。首先，作者著重介紹了纖維素等天然纖維作為柔性有機光伏的基底材料的構筑方法。通過控制纖維素晶體尺寸，可有效調節基底材料的透光性、表面粗糙度以及力學強度等物理性能，并進一步影響柔性器件的性能。其次，介紹了纖維素、殼聚糖、多肽、葡萄糖和氨基酸等天然陰極界面和陽極界面材料制備高效率有機光伏器件的研究現狀，總結了其工作機制。最后，作者提出了基于天然材料有機光伏面臨的挑戰和未來發展方向，包括通過復合改性/化學結構改性構筑半晶結構纖維素基底材料，選用共軛結構的天然材料作陰極/陽極界面材料，通過化學改性增強天然材料的P-型和N型導電能力等等。
該項工作得到了貴州大學自然科學專項基金和國家自然科學基金的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202213910