能源問題是 21 世紀(jì)人類社會可持續(xù)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。目前，全球總能耗的 74%來自煤、石油、天然氣等化石能源。據(jù) 2004 年發(fā)表的歐盟光伏研發(fā)路線圖指出，2000 年常規(guī)能源和核能在能源結(jié)構(gòu)中的比例大約為 80%，可再生能源的比例為 20%。在可再生能源中主要是生物質(zhì)能，太陽能微不足道。但是，2050 年常規(guī)能源和核能的比例下降到 47%，可再生能源上升到 53%。在可再生能源中，太陽能占據(jù)首位，占總能源的 29%，特別值得指出的是太陽能發(fā)電將占總能源的 25%。到 2100 年，可再生能源例進(jìn)一步擴(kuò)大到 86%，太陽能和太陽能發(fā)占總能源的 67%和 64%。由此可見，本世紀(jì)內(nèi)太陽能和太陽能發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的地位將發(fā)生巨大的變化。我國近年來在可再生能源方面加大了投入，實施了多項促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計劃，如 2003 年國家投入 20 億元實施的西部光明工程。2005 年人大通過了，《新能源法》，以法律的形式推動我國的新能源建設(shè)。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前研究和應(yīng)用最廣泛的太陽電池主要是單晶硅、多晶硅和非晶硅系列電池，但由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高、難設(shè)計、不透明以及基本達(dá)到其轉(zhuǎn)換效率極限等問題，使其大面積實用化受到很大的限制。要使太陽能發(fā)電得到大規(guī)模推廣，就必須降低太陽能電池材料的成本，或找到更廉價的太陽能電池材料。而有機(jī)聚合物太陽能電池以其低成本、輕重量、分子上的可設(shè)計性、生產(chǎn)工藝簡單、可實現(xiàn)大面積柔性太陽能電池等優(yōu)點，日益被人們所重視。盡管目前有機(jī)聚合物太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率低，大約為 1%～5%，還不能與無機(jī)半導(dǎo)體太陽能電池相抗衡，但它可作為用于高日照、尚不具備開發(fā)價值地區(qū)（如沙漠）等的低值光電轉(zhuǎn)換設(shè)備而投入實際應(yīng)用。為此，各國研究人員都在不斷進(jìn)行有機(jī)聚合物太陽能電池的研究，期望能得到新的多功能和高效率的太陽能電池。無論從材料角度還是器件角度講，化學(xué)家、物理學(xué)家和材料學(xué)家都對有機(jī)聚合物太陽能電池進(jìn)行了較深入的研究，在獲得大量可喜成果的同時，也面臨著新的挑戰(zhàn)，如提高有機(jī)聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率等。根據(jù) Goetzberger 等推測，有機(jī)聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率在未來十幾年中有望突破 10%，如能達(dá)到這一轉(zhuǎn)換效率，用有機(jī)聚合物材料制作的太陽能電池將具有巨大的市場。與無機(jī)硅太陽能電池相比，在轉(zhuǎn)換效率、光譜響應(yīng)范圍、電池的穩(wěn)定性方面，有機(jī)太陽能電池還有待提高。各種研究表明，決定光電效率基本損失機(jī)制的主要有：（1）半導(dǎo)體表面和前電極的光反射；（2）禁帶越寬，沒有吸收的光傳播越大；（3）由高能光子在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生的電子和空穴的能量驅(qū)散；（4）光電子和光空穴在光電池光照面和體內(nèi)的復(fù)合；（5）有機(jī)染料的高電阻和低的載流子遷移率。