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[材料资讯] 郑庆东等:有机太阳能电池研究取得进展

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发表于 2021-9-23 09:03:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
有机太阳能电池受体材料分子间的π-π堆积距离以及堆积方式对于分子的载流子迁移率有着决定性影响,进而影响着有机太阳能电池的性能。分子内非共价相互作用(如S…O、Se…O)以及分子的偶极矩对受体材料分子的平面性、结晶性以及分子间π-π堆积等具有重要影响。
  最近,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室郑庆东研究员团队与武汉理工大学王涛教授以及北京交通大学张福俊教授团队合作,在前期设计的以无sp3碳的梯形稠环(D)为核的受体材料的基础上,用硒吩环替换稠环核中的噻吩环并调整硒吩环在稠环核中的位置和数量,对目标材料的分子内非共价相互作用进行调控,设计并合成了3个新受体材料MQ3、MQ5和MQ6。基于MQ6的最优聚合物太阳能电池的光电转换效率(PCE)达16.39%,MQ6是为数不多的PCE可达16%的A-D-A型受体材料之一。该研究工作提出在梯形稠环核外侧引入硒原子来增强分子内非共价相互作用(Se…O),同时通过引入不对称稠环,实现受体材料的带隙、π-π堆积距离以及目标材料的电荷传输性能的调控,为新型高效率受体材料的设计与合成提供了重要指导。

有机太阳能电池

有机太阳能电池
  上述研究结果发表在《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 19314–19323),论文第一作者为该团队的汤昌泉副研究员。
  文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.202105861
  此前,该团队在非富勒烯受体材料的设计与合成以及器件制备方面也取得了系列重要研究进展(Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2010436; Chem. Eng. J. 2021, 418, 129497; Joule 5, 197; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 21627; Natl. Sci. Rev. 2020, 7, 1886; Mater. Horiz. 2020, 7, 117)。
        文章来源:福建物构所
      郑庆东博士,1976年11月生,研究员,课题组长。1998年毕业于华东理工大学精细化工系并获得学士学位,2001年获华东理工大学应用化学硕士学位,2005年获美国纽约州立大学Buffalo分校化学博士学位。2005年9月到2008年1月在美国纽约州立大学Buffalo分校激光、光子学与生物光子学研究所从事博士后研究。2008年1月到2009年12月在美国约翰霍普金斯大学材料与工程系从事博士后研究。2010年1月起在中国科学院福建物质结构研究所工作,同年入选中国科学院“百人计划”(2015年终期评估优秀),2010年9月入选福建省首批引进高层次创业创新人才。2013年获国家杰出青年基金资助。入选2014年科技部中青年科技创新领军人才,和2014年国家百千万人才工程并被授予“有突出贡献中青年专家”称号。主持了国家杰出青年基金、中科院百人计划、国家自然科学基金面上和福建省科技计划重点项目等多项科研项目。2013年获得运盛(福建)青年科技奖,同年获得福州市首届青年科技奖,2014年获得中科院上海分院系统杰出青年科技创新人才奖,2015年获得福建省青年科技奖。
       王涛,男,1980年9月出生,武汉理工大学教授,博士生导师,湖北省特聘专家。2009年获英国University of Surrey物理学博士学位,之后在英国University of Sheffield从事博士后研究 。2013年入职武汉理工大学,主要从事太阳能电池材料与器件领域的研究。先后获得英国高分子物理协会Ian Macmillan Ward奖,中国国家优秀自费留学生奖学金,湖北青年五四奖章,英国萨里大学“校长?青年成就奖”等荣誉称号,现已在Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials等高水平刊物上发表SCI论文60余篇,杂志封面报道6篇,应邀在Reports on Progress in Physics等国际权威期刊撰写综述论文6篇, 研究成果先后被美国科学杂志,英国卫报等做新闻报道,主持国家自然科学基金、湖北省杰出青年基金等科研项目,担任武汉理工大学“柔性玻璃与印刷光电子技术及高端装备”协同创新团队首席专家、欧盟研究基金会远程评审员、国家重大研发计划评审专家及20多家著名国际刊物的审稿人。

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发表于 2021-9-28 14:26:14 | 显示全部楼层
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