聚合物太陽能電池可以利用溶液旋涂、卷對卷和噴墨印刷等低成本制造技術，有望大大降低太陽能電池的制造成本。近年來雖然聚合物太陽能電池的轉換效率已經突破10%，但是大部分聚合物都是基于苯并二噻吩構筑單元。為了實現有機太陽能電池效率的進一步突破，人們急需基于新設計策略和新構筑單元的太陽能電池材料。

　　在國家杰出青年基金、中國科學院百人計劃和中國科學院創新國際團隊的資助下，中科院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室鄭慶東課題組首次將不對稱茚并噻吩作為構筑單元用于系列新型聚合物太陽能電池材料的設計與合成。基于所合成的聚合物材料，該團隊成功制備了9.14%的高轉換效率的太陽能電池。另外在無添加劑的條件下，實現了近1V的高開路電壓太陽能電池。相關結果近期作為VIP文章在線發表在Advanced Materials (DOI:10.1002/adma.201505957)。該工作拓寬了聚合物太陽能電池領域的給電子構筑單元的選擇范圍：從對稱的苯并二噻吩拓展到不對稱茚并噻吩構筑單元。與含苯并二噻吩的聚合物材料相比，基于茚并噻吩的聚合物材料將具有更寬的帶隙和更深的最高占據分子軌道（HOMO）能級，因此更適合作為短波段吸收太陽能電池材料用于高開路電壓高效率疊層太陽能電池的制備。

　　此前，該團隊通過溶膠凝膠法構筑了ZnMgO電子傳輸層材料并利用該類新型三元寬帶隙半導體界面材料，成功實現了兼具高效率和長期穩定性的有機太陽能電池(Advanced Energy Materials, 2016, 6, 1501493），該研究為低成本、高效率、長壽命有機太陽能電池的設計和實際應用提供了重要思路。另外該團隊還受邀在Advanced Science (2016, DOI: 10.1002/advs.201500362)撰寫了一篇關于有機太陽能電池的界面材料研究的綜述。在該綜述論文中，鄭慶東課題組結合該團隊的研究工作，全面介紹了常規和倒置型單節及疊層有機太陽能電池的各類界面層材料，系統闡述了這一研究領域的最新進展。該工作將幫助研究人員了解這一新興領域面臨的挑戰和機遇，加深國內外同行對有機光伏界面科學的認識。

福建物構所有機太陽能電池材料與器件研究獲進展