有机太阳能电池利用共轭有机半导体材料的光生伏打效应实现太阳能的光电转换,可以在较低温度下在柔性基底上实现印刷生产,具有质量轻、厚度薄、可柔性和低成本等潜在的优点,单结有机太阳能电池的能量转换效率已达14%以上,它的研究受到科学家们的广泛关注。在太阳能电池中,阳极或阴极的界面材料的薄膜厚度经常在3-10 nm时才能获得高的效率。但是在实际的印刷制备中,要生产出这种厚度且厚度均一、无缺陷的薄膜是非常困难的。因此,通过寻找新的材料体系来开发厚膜有机太阳能电池器件是一个非常关键的问题。针对这一问题,我们与湘潭大学赵斌教授合作,将聚乙氧基乙烯亚胺（PEIE）与1,8-二碘辛烷（DIO）通过季铵化反应,得到具有三维导电网络结构的聚电解质材料PEIE-DIO。聚电解质材料PEIE-DIO能将ITO的功函数降为-4.08 eV。与聚电解质PEIE相比,由于三维导电网络结构,聚电解质材料PEIE-DIO的导电率与电子迁移率得到了大幅度的提高,且高于大多数文献报道的有机太阳能电池阴极界面材料。以PTB7-Th:PC₇₁BM为活性层,以聚电解质PEIE-DIO作为阴极界面材料制备反式构型的有机太阳能电池器件,当PEIE-DIO薄膜的厚度为10 nm时,电池器件的能量转化效率达到了10.08%。而且,即使PEIE-DIO薄膜的厚度提高到50 nm,电池器件的能量转化效率仍可达到8.88%。这一结果表明PEIE-DIO是一种高性能并具有较好厚度耐受性的阴极界面材料。