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[材料资讯] 高珂教授课题组在有机光伏机理研究方面取得系列进展

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发表于 2022-4-25 16:00:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,前沿交叉科学青岛研究院物质创制与能量转换科学研究中心高珂教授在有机光伏电池的分子晶态与双生载流子途径等机理研究方面取得新进展,相关研究成果分别以“The Molecular Ordering and Double-Channel Carrier Generation of Nonfullerene Photovoltaics within Multi-Length-Scale Morphology”为题发表在国际学术期刊Advanced Materials(化学一区,IF:30.849)及“Simultaneously Enhanced Efficiency and Mechanical Durability in Ternary Solar Cells Enabled by Low-Cost Incompletely Separated Fullerenes”为题发表在Macromolecular Rapid Communications(材料一区,IF:5.7)。

非富勒烯有机太阳能电池

非富勒烯有机太阳能电池
(a)非富勒烯有机太阳能电池共混膜中形貌与(b)光物理路径图
        有机光伏电池(OPV)具有低成本、质轻、柔性、大面积印刷制备等优点,是当前新能源研究领域的热点之一。高珂教授研究了非富勒烯受体分子在“单晶-纯膜-共混膜”的结构细节与排列规律,发现在非富勒烯受体(NFA)较强的自发载流子形成现象,总结了有机薄膜光伏电池双生载流子途径:1、NFA相自发光生载流子;2、界面CT态解离激子产生载流子。双通道机理是非富勒烯受体光吸收和能级优势外另一个重要的优点,它们共同造就了非富勒烯受体材料在有机光伏电池中的成功。该工作深入探索了NFA分子的结晶结构与自组装过程,揭示了非富勒烯有机光伏电池双通道载流子形成机制。这些结果对有机光伏材料结构与光电转换过程提供了新的认知。
        此外,高珂教授课题组在低成本“工业级”富勒烯同时提升OPV效率和机械性能研究方面取得新进展。该工作为同时提高器件能量转换效率和机械性能提供了一种简单且经济的全新思路,对柔性或者可拉伸有机太阳能电池的进一步发展提供了有益参考。
        上述工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东大学基础研究基金等多个项目资助,并获得了来自上海交通大学、香港城市大学、香港科技大学、天津大学、苏州纳米所等多个合作团队的支持。


        原文链接:
        1.The Molecular Ordering and Double-Channel Carrier Generation of Nonfullerene Photovoltaics within Multi-Length-Scale Morphology
        2.Simultaneously Enhanced Efficiency and Mechanical Durability in Ternary Solar Cells Enabled by Low-Cost Incompletely Separated Fullerenes
         文章来源:山东大学
         高珂,教授,博士生导师,山东大学杰出中青年学者,山东省高层次人才。2011年毕业于山东科技大学材料学院获得本科学位,2011年至2016年在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室攻读博士学位,2015-2016年赴UC Berkeley/LBNL联合培养。作为华南理工历来首个以第一作者在化学与材料领域top期刊JACS与AM同时发表论文的研究生,2016年被省教育厅授予广东省优秀学生称号。2017-2020年在华盛顿大学(西雅图)从事研究,随后加入山东大学。迄今发表论文近70篇,H因子35。其中以第一/通讯作者在JACS(3篇),Nat. Photonics, Adv. Mater.(8篇),Nat. Commun.(1篇), Joule,AEM(4篇)等期刊发表论文35篇,含影响因子IF>20的17篇。担任Science Bulletin等三个期刊编委,Journal of Semiconductors期刊青年编委,FWF(奥地利自然基金会)评委,受邀担任Adv. Mater., EES, Joule等40余个知名期刊的审稿人。研究成果先后获“中国光学十大进展”,“中国百篇最具影响力的学术论文”等,并被《科技日报》《央广网》《Solar Magazine》等媒体报道。研究兴趣:有机光伏材料、器件与机理;石墨炔。

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