科研进展

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我院有机光电子团体在有机半导体新能源器件物理机制探究中取得新进展

发布日期:2020-10-26   点击量:

近日,我院有机光电子学团体郝晓涛教授等人在有机太阳能电池器件物理探究中取得新进展,相关任务发表于国际能源探究领域的有名期刊Nano Energy(影响因子16.602上,同时在Solar RRL上发表述评文章。

在新能源光伏领域,有机太阳能电池因其具有轻量,低成本,可大面积柔性制备等特性,一直得至广泛的关注。受益于非富勒烯受体的开发,基于聚合物给体/非富勒烯受体的单节器件的能量转换效率已超过18%。在有机半导体中,高效激子扩散是实现电荷分离的重要前提。因此,懂得并调控激子的扩散是非富勒烯光伏体系光电转换机制探究的重点和难点。

郝晓涛教授团体跟香港浸会大学、河南师范大学相关课题组合作胜利制备出了兼备高效性跟稳定性的三元非富勒烯有机太阳能电池,并首次探索了其内部激子扩散行为在较宽时间尺度内改善的物理机制。借助超快瞬态吸收光谱和时间分辨荧光显微技术,以及掠入射X射线散射等表征手段,揭示了三元有机光伏体系中的激子扩散行为。该探究不仅从激子扩散角度为进一步加康器件的效率和稳定性提出了新的见解跟理念,而且为未来有机光伏器件的发展提供了更多的选择跟可能性。相关探究成果以“Exploring the mechanisms of exciton diffusion improvement in ternary polymer solar cells: from ultrafast to ultraslow temporal scale”为题发表在期刊《Nano Energy》上(https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105513)。论文第一作者为我院2018级博士探究生张康宁,通讯作者为郝晓涛教授,新萄京娱乐网址2492777为第一作者单位和唯一通讯作者单位。



同时,郝晓涛教授等人系统地综述了近几年绝缘聚合物在有机太阳能电池中的应用,并从自组装效应出发,对异质结形貌调控等四个方面系统地分类讨论了绝缘聚合物对有机光伏的影响。针对不同的方面,文章进一步讨论了存在于这些方法中的具体物理过程。最后,文章总结了绝缘聚合物修饰的有机太阳能电池中所存在的不足并展望了其未来的发展方向。利用绝缘聚合物修饰有机光伏器件为器件性能的优化提供了都新且可行高效的方法,为内在物理机制的研就来了更多更新颖的思路,同时加速了有机光伏的大规模产业化进程。该述评文章以“Recent Progress of Organic Solar Cells with Insulating Polymers”为题在线发表于《Solar RRL》上(https://doi.org/10.1002/solr.202000539),第一作者为我院博士生王桐。通讯作者为刘建康和郝晓涛,新萄京娱乐网址2492777为唯一作者单位。

相关探究任务得至了国家自然科学基金项目、晶体材料国家重点实验室和山东省重大基础探究项目等的大力支持。


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