新型聚合物使有机太阳能电池的效率接近 20%，成本仅为原来的五分之一

郑州大学的研究人员公布了一种低成本聚合物一种名为 PTQ15 的低成本聚合物，它能将有机太阳能电池（OSC）的功率转换效率提高到 19.96%，这在廉价有机材料中是前所未有的。这一进步使有机太阳能电池更接近商业可行性，同时保持了使该技术具有吸引力的轻质和灵活特性。

PTQ15 的生产成本约为每公斤 35,528 美元，约为现有 "明星 "聚合物 PM6 和 D18 的五分之一，而后者的价格超过每公斤 200,000 美元。这种节省来自于简化的三到四步合成，产量超过 80%，从而大幅降低了材料和制造成本。

使用 PTQ15 和受体 K1/K6 制造的 OSC 达到了 19.96% 的新基准效率。测量结果显示，电荷转移速度超快，仅需 1.40 皮秒，非辐射能量损耗极小，仅为 0.190 电子伏特--这些数据反映了高效的激子解离和热损耗的降低。

在相对湿度为 25% 的露天条件下处理的器件，效率仍然达到了 19.37%。研究估计，最低可持续成本为每瓦 0.36 美元，按性能价格比计算，这些 OSC 与传统的硅光电技术相差无几。

下一步的工作重点是通过改进供体-受体配对和薄膜形态来突破 20% 的效率门槛。如果取得成功，PTQ15 将使 OSC 从实验室原型转变为主流能源解决方案，为更广泛的应用提供经济、轻便、灵活的太阳能。