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材化學(xué)院邱化玉教授研究團(tuán)隊(duì)在Chemical Engineering Journal上發(fā)表研究成果

近日，杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院邱化玉教授研究團(tuán)隊(duì)在有機(jī)光伏給體材料的設(shè)計(jì)合成及器件優(yōu)化方面的研究取得新進(jìn)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(xué)結(jié)構(gòu)式  （b）二元和三元器件的電流密度-電壓曲線(xiàn)和（c）器件結(jié)構(gòu)示意圖

有機(jī)太陽(yáng)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(diǎn)近年來(lái)受到研究者的廣泛關(guān)注。作者設(shè)計(jì)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(bǔ)的吸收光譜和匹配的能級(jí)，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(jī)太陽(yáng)能電池。

BPR-SCl的引入不僅降低了HOMO能級(jí)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)給體之間的能量轉(zhuǎn)移，有利于器件獲得了較高的開(kāi)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(fù)合發(fā)生的概率，促進(jìn)了激子的解離過(guò)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(dá)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(xué)與浙江大學(xué)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(xué)化工學(xué)院張倩副教授、邱化玉教授為論文通訊作者，杭州師范大學(xué)為第一完成單位。該課題得到了國(guó)家重大研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金及浙江省自然科學(xué)基金等的資助與支持。

人物簡(jiǎn)介：

張倩

張倩，博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向是新型有機(jī)光伏給/受體材料的設(shè)計(jì)合成及器件優(yōu)化。近年來(lái)主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目一項(xiàng)，浙江省自然科學(xué)基金一項(xiàng)，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(dǎo)師。主要從事有機(jī)硅化學(xué)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(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家重大研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等6項(xiàng)省部級(jí)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(guó)家授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利50余項(xiàng)，獲得3項(xiàng)省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)。

陳顯杰

      陳顯杰，本科與碩士均就讀于杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院，2018年9月考入浙江大學(xué)化學(xué)系，現(xiàn)為杭州師范大學(xué)與浙江大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生，研究方向?yàn)橛袡C(jī)光伏材料及器件。