科研动态
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2024 / 10月提高分子结晶度和分子间相互作用以实现有机太阳能电池效率和稳定性的同步提升
通过分子设计精准控制体异质结（BHJ）形貌是开发高性能有机太阳能电池（OSCs）面临的长期挑战之一。近日，武汉大学闵杰教授和孙瑞副研究员等人在Science China Materials发表研究论文，设计并合成了三种具有不同侧链（分别在苯并三唑单元上引入甲基、2-乙基己基和2-癸基十四烷基）的小分子受体（SMAs），即R-M、R-EH和R-DTD。本文要点1) 这种侧链调控可以有效调节受体/受体（A/A）和给体/受体（D/A）分子之间的相互作用，从而实现BHJ活性层结构的微调。...
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2024 / 10月通过协同调控浓度-温度梯度策略揭示材料高速刮涂过程中的成膜过程
逐层沉积法( Layer-by-Layer，LbL )策略已成为提高有机太阳能电池( OPVs )性能的一种非常有效的方法，通过光谱互补和形貌优化显著提高光捕获和填充因子。关键的是，LbL处理策略已被发现可以减轻或克服高速刮涂过程中功率转换效率的下降。尽管如此，对于高速印刷中的成膜过程及相应的控制策略的研究仍然较少。一种新型的协同浓度-温度梯度控制( SCTGC )策略旨在以超快的镀膜速度实现高性能的LBL型活性层。研究表明，基板温度和溶液浓度对PCEs均具有非单调的调控作用。...
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2024 / 07月通过引入巨分子受体构筑高效稳定的全小分子太阳能电池
近日，国际权威期刊Energy & Environmental Science（《能源环境科学》）以研究性论文（Research Article）的形式在线发表我组在高性能全小分子太阳能电池研究领域取得的新进展。论文题为“Efficient and Stable All-Small-Molecule Solar Cells Enabled by Incorporating a Designed Giant Molecule Acceptor”（《通过引入巨分子受体构筑高效稳定的全小分子太阳能电池》）。博士研究生杨欣荣和高远为该论文共同第一作者，孙瑞副研究员和闵杰教授为该论文的通讯作者，...
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2024 / 07月具有多种溶液加工性的高性能有机光伏体系
近日，国际权威期刊Advanced Materials（《先进材料》）以研究性论文（Research Article）的形式在线发表了我组在低成本聚合物给体材料开发及其可加工性能研究方面取得的最新成果。论文标题为“A High-Performance Organic Photovoltaic System with Versatile Solution Processability”。博士研究生邵一鸣和高远为该论文共同第一作者，孙瑞副研究员和闵杰教授为该论文的通讯作者，武汉大学高等研究院为唯一署名单位/唯一通讯单位。...
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2024 / 07月有机太阳能电池主要组分材料高效回收循环利用
近日，Joule以研究性论文（Research Article）的形式在线发表我组在有机太阳能电池关键材料回收循环利用方面取得的新进展。论文题为“Cost-Efficient Recycling of Organic Photovoltaic Devices”（《有机光伏器件的经济高效回收》）。高等研究院副研究员孙瑞为论文第一作者，闵杰教授为论文通讯作者，武汉大学高等研究院为第一署名单位/唯一通讯单位。溶液加工有机光伏（OPVs）因其轻质、半透明、多彩和可柔性制备等优势，具有广泛的应用前景，...
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07
2024 / 03月小分子给体掺杂策略改善聚合物太阳能电池膜厚耐受性实现高效大面积组件
近日，能源环境科学（Energy & Environmental Science）在线发表了我组关于高效且膜厚不敏感性聚合物太阳能电池开发的最新成果。该工作通过引入设计合成的高迁移率小分子给体SD62作为第三组分，通过改善分子取向和聚集，抑制载流子重组和增加电荷迁移率，提高了聚合物太阳能电池在厚膜条件下的光伏性能，抑制了从小面积器件到大面积组件过程中的效率滞后。论文题目为“Designing Dithieno-benzodithiophene-based Small Molecule Donor ...
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2024 / 02月一种基于Y系列受体中心核侧链功能化的高性能聚合物单组分材料
近日，我组在《Macromolecules》在线发表了题为“The Application of Y Series Acceptor-Based Double-Cable Polymers in Single-Material Organic Solar Cells”的研究论文。武汉大学高等研究院博士生杨欣荣和高远为该论文共同第一作者，武汉大学高等研究院为唯一通讯单位。开发高效稳定的活性层材料体系是有机光伏领域长久的追求目标，相较于目前广泛研究的二元/多元共混体系，由一种活性层材料构筑的单组分器件因其存在分子内电荷转移而降低了对活性层形貌的依赖性，...
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2024 / 02月原位荧光监测技术实现聚合物光伏材料性能无批次差异合成
近期，我组在《自然•通讯》上发表了通过原位荧光监测技术实现聚合物光伏材料性能无批次差异合成的最新研究成果，该工作通过设计并搭建的一套原位荧光（PL）监测系统，结合数据分析处理脚本，实时跟踪聚合反应中活性链的聚合度变化情况，实现了聚合物光伏材料分子量的高精度重现及相应光伏器件无批次差异的能量转换效率。我组博士研究生徐林勇与王伟博士为论文共同第一作者，闵杰教授和孙瑞副研究员为论文共同通讯作者，武汉大学高等研究院为唯一署名单位。...
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2023 / 12月下一代有机光伏材料的可加工性展望
近日，我组在《先进材料》（Advanced Materials）杂志以前瞻性文章（Perspective）的形式在线发表了题为“Processability Considerations for Next-Generation Organic Photovoltaic Materials”的学术展望。武汉大学高等研究院博士生杨欣荣和邵一鸣为该论文共同第一作者，武汉大学高等研究院为唯一通讯单位。有机光伏器件（OPV）因具有可溶液加工、质轻、柔性、价廉以及半透明等特点，在物联网、可穿戴器件、光伏建筑一体化等领域展现出巨大的应用潜力。...
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2023 / 11月高效且稳定的全小分子有机太阳能电池开发新成果
近日，焦耳（Joule）期刊发表了我组开发高效且稳定的全小分子有机太阳能电池的最新成果，该工作通过引入具有较强结晶性的窄带隙不对称小分子受体材料，合理化构建主/客体类合金受体相，改善活性层纳米微观结构的同时也能起到固化作用，有效抑制了活性层形貌的演变，实现了全小分子有机太阳能电池效率与稳定性的协同提升。与聚合物太阳能电池相比，全小分子有机太阳能电池(all-SMOSCs)因其活性层材料分子结构明确、易于纯化、批次间差异小等优势，...