有一項新的研究，在線發表于本周2月12日的《自然•光子學》（Nature Photonics,）雜志上，題為《串型聚合物太陽能電池特色是光譜匹配的低帶隙聚合物》（Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer），這些研究人員來自加州大學洛杉磯分校（UCLA）亨利薩繆里工程和應用科學學院（Henry Samueli School of Engineering and Applied Science）以及加州大學洛杉磯分校加州納米技術研究院（CNSI：California Nanosystems Institute），他們報道說，他們已經極大地提高了聚合物太陽能電池的性能，制成的設備具有新的“串聯”結構，可以結合多個電池，具有不同的吸收頻段。這種設備認證的光電轉換效率是8.62％，在2011年7月就創造了這一世界紀錄。

進一步，研究人員集成了一種新的紅外吸收高分子材料，這種材料的開發者是日本住友化學公司（Sumitomo Chemical），就集成到這種設備中，這種設備的架構確實廣泛適用，光電轉換效率躍升至10.6％，這又是一個新的紀錄，認證機構是美國能源部下屬的國家可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory）。

因為使用的電池具有不同的吸收頻段，串型太陽能電池提供了有效途徑，可利用更廣泛的太陽輻射。然而，效率不會自動提高，因為只是簡單地合并兩種電池。這些材料用于串聯電池，必須互相兼容 進行高效捕光，研究人員說。

到現在為止，串聯設備的性能仍然落后于單層太陽能電池，主要是因為缺乏合適的高分子材料。加州大學洛杉磯分校工程學院的研究人員已經演示了一種高效單層和串聯聚合物太陽能電池，它們的特色是一種低帶隙共軛（low-band-gap-conjugated）聚合物，用于串聯結構。這種帶隙決定了哪部分太陽光譜聚合物可以吸收。

分子設計：光學性質和電子密度屬于最高占有分子軌道（HOMO）和最低未占分子軌道（LUMO），屬于PBDTT-DPP分子。a）PBDTT-DPP分子的化學結構。b）PBDTT-DPP紫外可見光吸收光譜和和P3HT薄膜，以及太陽輻射光譜。來源：加州大學洛杉磯分校