马伟课题组在多用途有机聚合物太阳能电池的形貌研究方面取得最新进展。2015年5月2日，马伟教授课题组和中科院化学所侯剑辉课题组合作在Advanced Materials期刊上（先进材料期刊，影响因子：17.493）发表了题为“A Large-Bandgap Conjugated Polymer for Versatile Photovoltaic Applications with High Performance”的研究论文。西安交通大学为该论文的通讯作者单位。

有机太阳能电池的能量转换效率主要有三个因素决定：开路电压（Voc）、短路电流（Jsc）、填充因子（FF）。其中，开路电压（Voc）由给体材料的最高占据轨道（HOMO）能级和受体材料的最低空轨道（LUMO）能级决定。氟原子的引进能在减小聚合物的LUMO和HOMO能级的同时对光学带隙只产生很小的影响。通常，含氟聚合物的本体异质结有机聚合物太阳能电池比无氟衍生物具有更高的开路电压和能量转换效率，但是，这种方法只能用在有合适位置放置氟原子的几种有限的受体单元。最近，侯剑辉研究员课题组成功的在D-A聚合物中，把氟原子放在受体单元苯并二噻吩（DBT）的共轭侧链上，研究发现：当在DBT的共轭侧链上放置两个氟原子，能量转换效率就会增加到原来的30%以上。把氟取代基（BDT-F）作为宽带隙聚合物的主链可以进一步提高光伏性能。马伟课题组从材料结晶性能及相分离的角度解释了这种新材料获得高能量转化效率的内在原因。同时，该研究合成的聚合物PM6在半透明器件中也表现出优良的性能。因此，这种材料是一种多用途的有机光伏材料。

该研究得到了西安交通大学“青年拔尖人才支持计划” 的支持和美国伯克利国家实验室提供的机时支持。

论文连接：http://www.advmat.de/10.1002/adma.201502110