有机太阳能电池效率高，对环境影响小，但大规模生产一直是个难题。如今，瑞典林雪平大学的研究团队开发了一种全新的设计原理，让这一挑战变得可行。这项研究发表在《自然能源》（Nature Energy）杂志上，研究人员详细探讨了有机太阳能电池的分子形状及其相互作用。

有机太阳能电池的效率正逐步赶上传统太阳能电池，已能够将约20%的太阳光转化为电能。这种高效率是多年深入研究材料及其分子间相互作用（即形态）的成果。

有机太阳能电池通常通过物理混合物生产，然后将其涂覆在衬底上，待混合物中的溶剂蒸发。然而，传统的化学溶液通常含有有毒且对环境有害的物质。林雪平大学的研究小组与中国和美国的同行合作，成功破解了使用几种环保溶剂生产高效有机太阳能电池的技术难题。

研究团队利用先进的同步加速器X射线和中子技术，绘制出电子传输材料与溶剂分子之间的相互作用图谱。通过这些研究，团队开发出了适用于多种环保溶剂的设计原则。他们甚至展望未来，希望水也能作为溶剂使用。

研究人员指出，理解有机太阳能电池形态与性能之间的关联是一项重大挑战。这需要研究从材料释放电子到接收材料的超快速电荷传输过程。这些过程发生在纳米级结构和分子界面上。研究团队表示，大规模生产环保可持续的有机太阳能电池的技术之门已经开启。