与传统的无机半导体太阳能电池相比，有机/聚合物太阳电池（OPV）具有材料种类繁多、可加工性能好、制作工艺简单、重量轻、吸收波段可调等优点，尤其是可通过廉价的印刷工艺实现低成本、柔性、大面积器件，因此成为近年来新型光伏器件极具发展潜力的方向之一。虽然近年来有机光伏材料的设计与开发取得了长足的进展，但是OPV性能仍亟待提升才具有较强的竞争力。利用级联器件结构、表面等离子体手段加大对太阳光谱的利用率，是除材料设计之外提升光伏电池性能的重要手段。在本工作中，IAM团队的陈淑芬教授将具有宽共振光谱的Au纳米棒和纳米立方混合等离子体结构引入OPV中，将OPV性能提升了19.8%，能量转换效率达到9.26%。深入的研究表明，拓宽表面等离子体的吸收光谱至给体（PTB7）带尾，极有利于提高OPV的光电转换效率。进一步的研究表明，在上述纳米结构上包裹极薄的二氧化硅壳层，可以将电池性能提升至9.61%。上述工作的重要意义在于给出了一种能大幅度提升OPV性能的表面等离子体的选择和设计方式，为OPV突破10%的效率提供了可能。该项工作近期发表于Opt. Commun. 2016, 362, 50-58和Sci. Rep. 2016, in press。

该工作得到了国家自然科学基金委项目的资助和支持。

文章链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2015.07.032

文章附件：陈淑芬-Opt Commun-2016-Broadband plasmon-enhanced polymer solar cells with power conversion efficiency of 9.26% using mixed Au nanoparticles.pdf