华东理工大学化学与分子工程学院吴永真

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吴永真，华东理工大学教授。研究以太阳能的高效转换和利用为目标，重点关注光-电-化学转换过程的电荷转移与能力传递，新材料的设计开发与相关器件的优化，特别注重新型低成本太阳能电池技术的稳定性强化与光电转换效率提升。已发表SCI论文40余篇，其中以第一或通讯作者在Nature Energy、Science、Energy Environ Sci、Adv Mater、Adv Energy Mater等学术期刊发表论文15篇（10篇入选ESI高被引论文，6篇入选ESI热点论文），论文SCI他引3600余次，单篇最高他引500余次。

吴永真（Yongzhen Wu），博士，1986年生于安徽

华东理工大学-化学与分子工程学院

特聘教授，博士生导师

办公室：徐汇校区实验13楼210；电话：86-21-64253485

Email: wu.yongzhen@ecust.edu.cn

Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/O-3796-2016

Google Scholar: https://xues.glgoo.net/citations?user=nBDr3E4AAAAJ&hl=zh-CN

硕士/博士招生专业：应用化学

研究方向：

新型太阳能转换材料与器件，目前主要围绕以下两方面开展基础与应用研究：

1）有机光电功能材料

2）杂化钙钛矿太阳能电池

3）全固态染料敏化太阳能电池

欢迎对材料化学、能源化学和光电转换等研究方向感兴的研究生和博士后加入本课题组；同时欢迎材料、物理等专业本科生来课题组交流学习。

学习与工作经历：

2004年9月—2008年6月，华东理工大学，化学与分子工程学院，本科

2008年9月—2013年6月，华东理工大学，化学与分子工程学院，硕博连读（导师：朱为宏教授）

2013年10月—2016年10月，日本国立物质材料研究所，博士后 （合作导师：韩礼元教授）

2016年10月—，华东理工大学，化学与分子工程学院，特聘教授（2017年获硕士和博士生导师资格）

荣誉奖励：

上海高校特聘教授“东方学者”（2016）

中国科协“青年人才托举工程”（2017）

  

科研项目：

上海市教委东方学者人才项目（项目负责人，在研）

上海市科委自然科学基金（项目负责人，在研）

国家自然科学基金青年基金（项目负责人，在研）

中国科协“青年人才托举工程”项目（项目负责人，在研）

中央高校基本科研业务费探索专项基金（项目负责人，在研）

代表性论著（†为共同一作, *为通讯作者）：

1. Y. Wu, F. Xie, H. Chen, X. Yang, H. Su, M. Cai, Z. Zhou, T. Noda, and L. Han*, Thermally stable MAPbI3 perovskite solar cells with efficiency of 19.19% and area over 1 cm2 achieved by additive engineering.

Adv. Mater., 2017, 29, 1701073.

2. Y. Wu†, X. Yang†, W. Chen†, Y. Yue, M. Cai, F. Xie, E. Bi, A. Islam, and L. Han*. Perovskite solar cells with 18.21% efficiency and area over 1 cm2 fabricated by heterojunction engineering.

  

Nature Energy, 2016, 1, 16148. (ESI highly cited paper; ESI hot paper)

  

3. W. Chen†, Y. Wu†, Y. Yue, J. Liu, W. Zhang, X. Yang, H. Chen, E. Bi, I. Ashraful, M. Grätzel*, and L. Han*. Efficient and stable large-area perovskite solar cells with inorganic charge extraction layers.

  

Science, 2015, 350, 944–948. (ESI highly cited paper; ESI hot paper; Highlighted by Science, Chemistry world)

  

4. Y. Wu, W. Chen, Y. Yue, J. Liu, E. Bi, X. Yang*, A. Islam, and L. Han*. Consecutive Morphology Controlling Operations for Highly Reproducible Mesostructured Perovskite Solar Cells.

  

ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 20707–20713.

  

5. Y. Wu, W. Zhu*, S. M. Zakeeruddin*, M. Grätzel*, Insight into D-A-π-A structured sensitizers: a promising route to highly efficient and stable dye-sensitized solar cells.

  

ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 9307–9318. ((ESI highly cited paper;邀稿spotlight on applications）

  

6. Y. Wu, A. Islam, X. Yang*, C. Qin, J. Liu, K. Zhang, W. Peng and L. Han*, Retarding the crystallization of PbI2 for highly reproducible planar-structured perovskite solar cells via sequential deposition.

  

Energy Environ. Sci., 2014, 7, 2934–2938. (ESI highly cited paper; ESI hot paper)

  

7. Y. Wu, and W. Zhu*, Organic sensitizers from D-π-A to D-A-π-A: effect of the internal electron-withdrawing units on molecular absorption, energy levels and photovoltaic performances.

  

Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2039–2058. (ESI highly cited paper; ESI hot paper)

  

8. Y. Wu, M. Marszalek, S. M. Zakeeruddin*, Q. Zhang, H. Tian, M. Grätzel*, and W. Zhu*, High-conversion-efficiency organic dye-sensitized solar cells: molecular engineering on D-A-π-A featured organic indoline dyes.

  

Energy Environ. Sci., 2012, 5, 8261–8272. (ESI highly cited paper; ESI hot paper)

  

9. Y. Wu, X. Zhang, W. Li, Z. Wang*, H. Tian and W. Zhu*, Hexylthiophene featured D-A-π-A structural indoline chromophores for coadsorbent-free and panchromatic dye-Sensitized solar cells.

  

Adv. Energy Mater., 2012, 2, 149–156. (ESI highly cited paper)

  

10. W. Zhu, Y. Wu, S. Wang, W. Li, X. Li, J. Chen, Z. Wang,* and H. Tian,* Organic D-A-π-A solar cell sensitizers with improving stability and spectral response.

  

Adv. Funct. Mater., 2011, 21, 756–763. (ESI highly cited paper; ESI hot paper; Highlighted by MaterialsViews China)

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能量转换效率达11.7%！华理固态染料敏化太阳能电池研究取得进展

华东理工大学吴永真特聘教授和朱为宏教授合作在全固态染料敏化太阳能电池（DSSCs）领域取得重要进展，相关研究工作“Comprehensive control of voltage loss enables 11.7% efficient solid-state dye-sensitized solar cells”被国际知名能源期刊《Energy & Environmental Science》（影响因子IF：29.5）在线报道。

激子型太阳能电池中较大的电压损失严重制约了其能量转换效率（Power conversion efficiency, PCE）。研究人员通过染料敏化剂和电解质的有效分子工程，对DSSCs中的电子注入、染料再生和电子复合过程中的电压损失进行全面地定向调控，显著减小了染料能带隙（Energy gap）与开路电压（VOC）之间的“Trade-off”效应。经过合理优化，代号为WS-72的新结构染料在铜基液态电解质中获得了1.1 V的VOC值，该光电压表现与高效率的钙钛矿太阳能电池相当。进一步对电池器件中电解质进行固化处理得到的全固态DSSCs取得了11.7%的能量转换效率（短路电流为13.8 mA cm-2、开路电压为1.07 V、填充因子为 0.79），这也是目前全固态染料敏化太阳电池的最高能量转换效率。该工作为从电池工作原理根本上减小激子型太阳能电池中的电压损失以提高其能量转换效率提供了新的思路。

该论文由博士生张维伟在朱为宏教授和吴永真特聘教授的共同指导下完成，得到了瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel教授和Shaik Mohammed Zakeeruddin高级研究员的大力支持，以及田禾院士的悉心指导。

该工作得到了国家自然科学基金委、国家留学基金委、中央高校基本业务费和上海市东方学者人才计划等科研项目的资助。

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近日，华东理工大学化学与分子工程学院吴永真特聘教授和朱为宏教授在钙钛矿太阳能电池空穴传输材料 （HTMs） 领域取得进展，相关研究工作 “ Low cost and stable quinoxaline-based hole-transporting materials with a D–A–D molecular configuration for efficient perovskite solar cells ” 被国际知名化学期刊《 Chemical Science 》在线报道。

钙钛矿太阳能电池的空穴传输层能够促进光生电荷的提取和收集，并保护吸光层。目前，钙钛矿太阳能电池器件中常用的 HTM 是 2,2',7,7'- 四 [N,N- 二 (4- 甲氧基苯基 ) 氨基 ]-9,9'- 螺二芴 (spiro-OMeTAD) ，其昂贵的成本是制约钙钛矿太阳能电池实际应用的瓶颈之一。部分研究工作表明，将复杂的螺芴核替换成简单的 π 桥连，构建给体 -π 桥连 - 给体 (D-π-D) 型 HTM ，可以简化合成路线，降低成本。然而， π 桥连的富电子性会抬高分子 HOMO 能级，降低其本征稳定性。研究人员通过引入弱吸电子的喹喔啉单元，构建给体 - 受体 - 给体 (D-A-D) 型 HTM ，合理调控 HTM 的 HOMO 能级，优化钙钛矿太阳能电池器件界面能带排布。与spiro-OMeTAD 相比，这种 D-A-D 型的 HTM 分子具有更好的光稳定性，热分解温度提升了 30 o C ，合成成本降低了 30 倍。以噻吩取代的 HTM 分子 TQ2 制备的钙钛矿太阳能电池器件取得了 19.62% 的光电转换效率，优于参比化合物 spiro-OMeTAD(18.54%) 以及苯环取代的 HTM 分子 TQ1(14.27%) 。荧光寿命表征以及导电率测试表明噻吩取代的 HTM 分子有更好的空穴提取和传输能力。进一步通过单晶分析发现 TQ2 分子间存在 S---S 以及 S---π 相互作用，缩短了分子间三苯胺单元的距离，增加了空穴传输通道。该工作为设计低成本、高性能的钙钛矿太阳能电池空穴传输层提供了新思路。

该论文由博士生张浩在朱为宏教授和吴永真特聘教授的共同指导下完成，得到了田禾院士的悉心指导。相关工作得到了基金委创新研究群体项目、国家自然科学基金重点项目、上海市东方学者人才计划、中国化学会“青年人才托举工程”和中央高校基本科研专项资金等科研项目的资助。