建国大学实现“洁净室外也达19%”有机太阳能电池全球首创[读懂科学]

建国大学研究团队成功将普通大气环境下制备的有机太阳能电池光电转换效率全球首次提升至19%。在无需昂贵洁净室或手套箱的情况下实现世界最高水平性能，被评价为进一步提高了下一代有机太阳能电池商业化的可能性。

建国大学17日表示，Moon Dugyeong化工生命能源工程学院研究特聘教授团队成功将普通大气环境下制备的正结构（Conventional）有机太阳能电池光电转换效率全球首次提升至19%。

此次研究成果刊载于《Advanced Energy Materials》2026年6月刊封面。建国大学供图

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此次研究结果发表于能源·燃料领域国际学术期刊《Advanced Energy Materials》，并入选2026年第16期（6月出版）封面论文（Front Cover）。

有机太阳能电池因具备轻量、柔性特性，正作为可应用于建筑外墙、车辆、可穿戴设备等领域的下一代太阳能电池而备受关注。近期虽已有超过20%的高效率被报道，但大多仅能在阻隔氧气和水分进入的洁净室或手套箱环境中实现，因此商业化存在局限。

为解决这一问题，研究团队以现有高效率有机太阳能电池材料Y6系列为基础，开发出一种结构简化的新型光活性层材料“M-Y6系列”。

光活性层是吸收太阳光并产生电能的太阳能电池核心层。研究团队开发的M-Y6系列在保持现有材料优异光学、电化学特性的同时，简化了分子结构，其特点是降低了制造成本并提高了生产效率。

尤其是，该材料具备较高结晶性和分子排列特性，显著降低了对周边环境变化的敏感度。因此，即使在湿度高达65%的环境中，也能稳定实现接近19%的光电转换效率。

此次研究最大的意义在于，不仅停留于实验室成果，更证明了其在实际产业现场的应用可能性。

研究团队在除上部电极外的所有制造工序均于普通大气环境下完成的情况下，仍实现了世界最高水平性能。这被认为有利于未来大规模生产工艺所需的制造成本降低和生产效率提升。

尤其是，该技术还可应用于连续生产薄膜形态太阳能电池的卷对卷（Roll-to-Roll）工艺，从而提高了构建量产体系的可能性。

太阳能电池板。阿视亚经济供图

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此外，这项研究还提出了对海外依赖度较高的核心材料技术实现国产化的可能性，这一点同样具有意义。若能以自主技术掌握有机太阳能电池核心材料，预计也将有助于增强韩国下一代太阳能电池产业竞争力。

Moon教授表示：“此次研究是在当前全球市场中重要性不断上升的太阳能电池核心材料技术国产化和自主技术 확보层面取得的有意义成果。长期以来阻碍商业化的昂贵真空设备和洁净室依赖度，如今得以大幅降低。”

他还表示：“未来不仅可应用于便携式电子设备充电器，还可应用于车载一体化太阳能电池（AIPV）、建筑一体化太阳能电池（BIPV）等多个领域，有望加快有机太阳能电池的商业化进程。”

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此次研究在科学技术事业化振兴院（Commercialization Promotion Agency for Research and Development Outcomes，COMPA）公共研究成果价值创造技术培育项目，以及韩国能源技术评价院（Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning，KETEP）人才培养项目支持下开展。建国大学Jeon Seongjae博士作为第一作者主导研究，Yang Namgyu博士和Kim Jiyeon博士作为共同研究者参与。另有Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology（DGIST）博士Jo Eungyeong、Ulsan National Institute of Science and Technology（UNIST）博士课程研究员Park Jiwon和Lee Geonheon，以及Yang Changdeok教授作为共同作者参与研究。

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