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材化學院邱化玉教授研究團隊在Chemical Engineering Journal上發(fā)表研究成果

近日，杭州師范大學材料與化學化工學院邱化玉教授研究團隊在有機光伏給體材料的設計合成及器件優(yōu)化方面的研究取得新進展，相關(guān)研究成果以“18.02% Efficiency Ternary Organic Solar Cells with a Small-Molecular Donor Third Component”為題發(fā)表在Chemical Engineering Journal （IF：10.65）上。

（a）PM6，BPR-SCl和BTP-eC9的化學結(jié)構(gòu)式  （b）二元和三元器件的電流密度-電壓曲線和（c）器件結(jié)構(gòu)示意圖

有機太陽能電池由于具有質(zhì)輕、柔性、可溶液處理大面積印刷制備等優(yōu)點近年來受到研究者的廣泛關(guān)注。作者設計合成了寬帶隙小分子給體材料BPR-SCl，其與PM6：BTP-eC9二元體系之間具有互補的吸收光譜和匹配的能級，因此，將其作為第三組分引入到PM6：BTP-eC9二元體系中制備了三元有機太陽能電池。

BPR-SCl的引入不僅降低了HOMO能級，實現(xiàn)了兩個給體之間的能量轉(zhuǎn)移，有利于器件獲得了較高的開路電壓，還提高了活性層的結(jié)晶性，減小了相分離尺寸，有效地降低了單分子復合發(fā)生的概率，促進了激子的解離過程，有利于器件獲得較高的短路電流密度。與二元器件相比，三元器件的能量轉(zhuǎn)化效率明顯提升，達到18.02%，該效率是目前以小分子給體作為第三組分的三元器件能量轉(zhuǎn)化效率最高值。

杭州師范大學與浙江大學聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生陳顯杰為論文第一作者，材料與化學化工學院張倩副教授、邱化玉教授為論文通訊作者，杭州師范大學為第一完成單位。該課題得到了國家重大研發(fā)計劃、國家自然科學基金及浙江省自然科學基金等的資助與支持。

人物簡介：

張倩

張倩，博士，副教授，碩士研究生導師，主要研究方向是新型有機光伏給/受體材料的設計合成及器件優(yōu)化。近年來主持國家自然科學基金青年項目一項，浙江省自然科學基金一項，以第一作者或通訊作者在Nat. Photon.，J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.，Chem. Eng. J.，J. Mater. Chem. C等期刊上發(fā)表論文10余篇。

邱化玉

邱化玉，教授，博士研究生導師。主要從事有機硅化學及材料、光電功能分子材料等領(lǐng)域的研究工作，先后得到國家“863”計劃、國家重大研發(fā)計劃、國家自然科學基金等6項省部級以上的資助和支持。在JACS，Adv. Mater.，Adv. Opt. Mater.，Chem. Eng. J.，J. Mater. Chem. C等期刊上發(fā)表論文160余篇，論文他引超2000余次，H因子為36，已獲國家授權(quán)發(fā)明專利50余項，獲得3項省部級以上科技獎勵。

陳顯杰

      陳顯杰，本科與碩士均就讀于杭州師范大學材料與化學化工學院，2018年9月考入浙江大學化學系，現(xiàn)為杭州師范大學與浙江大學聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生，研究方向為有機光伏材料及器件。