2019年9月10日，华南理工大学材料科学与工程学院曹镛院士团队通过精细的光学调控和形貌优化策略，实现大面积/厚膜全聚合物太阳电池的光伏效率超过10%，有效地克服了有机太阳电池由实验室小面积（<0.05 cm²）向1 cm²初级模组规模过渡时的性能损失。相关成果以“Surpassing the 10% efficiency milestone for 1-cm²all-polymer solar cells”为题，发表于国际著名期刊Nature Communications上。论文第一作者为樊宝兵博士，通讯作者为黄飞教授、应磊研究员，以及爱尔兰根-纽伦堡大学的李宁博士，华南理工大学为论文的第一完成单位。

该研究的原理图示

全聚合物太阳电池作为一种清洁能源技术，具有柔性、全固态、可低成本溶液加工、可实现半透明等突出优点，以及优异的光、热、机械稳定性，展现出巨大的商业价值和应用前景。通常，薄膜全聚合物太阳电池对近红外光的利用率较低，限制了器件短路电流的提升；而增加膜厚将导致电荷复合严重、填充因子低等问题。该研究基于萘二酰亚胺类聚合物电子受体的独特光学特性，利用光管理策略解决了短路电流的瓶颈，通过精细调控光敏层形貌，克服了填充因子损失，实现了1-cm²厚膜全聚合物太阳电池的能量转换效率超过10%，为聚合物太阳电池的应用奠定了基础。