En 1958, Kearns et Calvin de l'Université de Californie à Berkeley ont pris en sandwich de la phtalocyanine de magnésium entre deux électrodes avec des fonctions de travail différentes et ont détecté une tension en circuit ouvert de 200 mV ; a présenté l'effet photovoltaïque et a préparé avec succès la première cellule solaire organique (Organic Solar Cells, OSCs en abrégé), mais l'efficacité de conversion de puissance (Power Conversion Efficiency, PCE en abrégé) est très faible. Les scientifiques ont également essayé différents matériaux semi-conducteurs organiques, mais le PCE obtenu est très faible. Jusqu'en 1986, le Dr Qingyun Deng de la société Kodak a préparé de manière créative des cellules solaires organiques à hétérojonction double couche, en utilisant un dérivé du tétracarboxypérylène (PV) comme accepteur et de la phtalocyanine de cuivre (CuPc) comme donneur pour préparer la couche active double couche, son PEC>1%. L'introduction de l'hétérojonction revient à injecter du sang frais dans des cellules solaires organiques, lui ouvrant de nouvelles voies de recherche. Les cellules solaires organiques sont progressivement devenues un pôle de recherche pour les scientifiques.
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En 1992, Sariciflci et al. ont découvert que les excitons peuvent rapidement séparer les charges à l'interface entre les matériaux semi-conducteurs organiques et les fullerènes, et que les électrons et les trous séparés en excitons ne se recombinent pas à l'interface, ce qui est plus propice à la collecte de charges. L'année suivante, ils ont utilisé le fullerène comme matériau accepteur dans la couche active pour la première fois dans des dispositifs à cellules solaires organiques et ont obtenu une meilleure efficacité de conversion d'énergie pour les dispositifs photovoltaïques. Pendant longtemps, les fullerènes sont devenus le principal matériau accepteur des cellules solaires organiques. En 1995, le prix Nobel Heeger et al. a d'abord proposé une cellule solaire organique à structure d'hétérojonction en vrac (structure d'hétérojonction en vrac), mélangeant de manière créative des solutions de dérivés de fullerène (PCBM) et de polyphénylène acétylène (MEH-PPV), et un procédé de revêtement par centrifugation pour obtenir une couche active de cellule solaire organique avec une couche tridimensionnelle structure de réseau de transfert mutuel, le PCE est aussi élevé que 2,9%, depuis lors, les cellules solaires organiques à hétérojonction en vrac sont devenues le courant dominant et sont entrées dans une période de développement rapide.
En 2003, Sariciflci et al. utilisé le poly-3-hexylthiophène (P3HT) comme donneur et un dérivé de fullerène (PC61BM) comme accepteur pour préparer des cellules solaires organiques à hétérojonction en vrac, avec un PCE atteignant 3,5 %. Avec l'amélioration continue et l'amélioration de la technologie de traitement, le PCE des cellules solaires organiques basées sur des dérivés de fullerène en tant que matériaux accepteurs a dépassé 10 %. Dans le même temps, des semi-conducteurs organiques avec d'excellentes performances pour les accepteurs ont été continuellement développés et le PCE a été continuellement amélioré. L'académicien Li Yongfang de l'Institut de chimie de l'Académie chinoise des sciences, l'académicien Cao Yong de l'Université de technologie de Chine du Sud, le chercheur Hou Jianhui de l'Institut de chimie de l'Académie chinoise des sciences, le professeur Zhan Xiaowei de l'Université de Pékin, le professeur Chen Yongsheng de l'Université de Nankai, le professeur Yan He de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong, le professeur Zou Yingping de l'Université centrale du Sud, etc. Grâce aux efforts inlassables de l'équipe de recherche scientifique et à des travaux de recherche scientifique exceptionnels, le PCE des cellules solaires organiques a atteint 18%, faisant de grands progrès.
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