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中国科学院国家纳米科学中心等在新结构有机光伏材料方面获进展（图）
有机材料 光伏材料 新结构
2023/10/11
新结构分子的设计合成是推动有机电子学发展的驱动力。在有机太阳能电池中，共轭聚合物具有良好的成膜性，但具有合成不可控和批次差异性大等缺点，因而材料和器件重复性欠佳，是商业化进程中的瓶颈。共轭小分子结构明确，解决了合成可控性和批次差异性问题。然而，电荷输运强烈依赖结晶性，最佳活性层形貌难以获得，影响了器件性能和稳定性。
中国科学院化学研究所发展出适用于非卤溶剂加工的巨分子受体光伏材料（图）
非卤溶剂加工 巨分子受体 光伏材料
2023/8/28
有机太阳电池因轻、薄、柔及可溶液加工等优点，在可穿戴和便携式能源、建筑光伏一体化等领域颇具应用前景。目前，基于A-DA’D-A型小分子受体的高效有机太阳电池主要采用氯仿和氯苯等有毒的卤素溶剂进行加工。当利用非卤溶剂对有机太阳电池活性层进行加工时，小分子受体在成膜过程中会易形成过度聚集，从而产生大尺度的相分离，导致严重的电荷复合和显著降低的器件效率，这限制了非卤溶剂加工工艺的发展，阻碍了有机太阳电池...
近年来，得益于非富勒烯受体的发展，有机太阳能电池的光电转换效率取得了重大突破，然而同时兼具高稳定性、低成本和高效率的有机光伏材料与器件仍具挑战，成为其商业化应用的制约瓶颈。在国家自然科学基金委、科技部和中科院的支持下，化学研究所有机固体院重点实验室朱晓张研究员课题组在n-型光伏材料与器件研究方面开展深入研究，发展了系列高性能光伏受体材料，并构筑了系列高性能光伏器件（X. Zhu, et. al. ...
有机光伏具有质轻、柔性和可大面积加工等优点，受益于分子光伏受体材料的发展，其能量转换效率已经达到18%。为实现商业化应用，材料和器件的长期光热稳定性仍面临挑战。传统D-A型电子受体材料普遍采用3-（二氰基亚甲基）靛酮（INCN）及其衍生物作为强拉电子末端，然而INCN类受体材料在光、水氧、热和碱等作用下容易发生降解，已经成为制约器件稳定性的关键因素。在国家自然科学基金委、科技部和中科院的大力支持下...
由前后两个单结有机太阳电池（OSC）串联组成的叠层有机太阳电池（叠层OSC），可以拓宽太阳光的利用范围，克服单结器件吸光范围有限以及热损耗等问题，从而获得更高的光电转换效率。然而由于叠层OSC中涉及的材料种类多，器件制备难度大，特别是目前缺乏高效的窄带隙光伏材料用于后结子电池，导致其发展仍然滞后于单结OSC。开发在近红外波段具有宽吸收以及高外量子效率的窄带隙光伏材料，对于实现高效的叠层OSC至关重...
河南大学光伏材料省重点实验室王新教授课题组关于自驱动森林火灾预/报警系统的最新研究成果发表在国际能源领域顶级期刊Nano（图）
河南大学光伏材料省重点实验室 王新 自驱动 森林火灾预报警系统 Nano Energy
2020/7/4
近日，河南大学光伏材料省重点实验室黄河学者特聘教授王新课题组在自驱动传感系统的研究领域取得重要进展，研究成果以“Self-powered forest fire alarm system based on impedance matching effect between triboelectric nanogenerator and thermosensitive sensor”为题，发表在国际...
有机太阳能电池在制备柔性、半透明以及室内光伏等方面具有突出优势。相比于聚合物半导体光伏材料，有机小分子半导体光伏材料具有结构确定、易于纯化等优点。然而，由于基于小分子给体和小分子受体的全小分子体系活性层形貌调控方面的困难，全小分子有机太阳能电池（SM-OSC）的光电转换效率落后于聚合物太阳能电池（PSC）。因此，深入研究小分子结构与活性层形貌以及光伏性能之间的关系、对于实现高效的全小分子有机太阳能...
有机太阳能电池具有轻、薄、柔和可溶液加工等突出优点，是当前太阳能电池研究的热点。随着新型非富勒烯受体材料的快速发展，有机太阳能电池的能量转换效率逐步提升，最近已达到16~17%的水平，达到了可以向实际应用发展的阶段。但是，实现有机太阳能电池的商业化应用，目前还面临着光伏材料成本和器件稳定性的挑战。大多数高效光伏材料存在着结构复杂、合成步骤多、产率低等问题，导致材料成本较高，难以满足商业应用的需求。...
在北京分子科学国家研究中心、国家自然科学基金委和科技部的支持下，中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室侯剑辉课题组采取氯化方法设计高性能有机光伏材料，开展取得了系列进展。聚合物给体方面，该课题组与北京科技大学张少青副教授合作，将苯并二噻吩（BDT）类聚合物PBDB-TF中的氟原子替换为氯原子，不仅大幅缩短了合成步骤，而且材料在电池器件中也表现出更高的光伏效率（Adv. Mater. 2018,...
北京大学工学院占肖卫课题组在非富勒烯受体有机太阳能电池研究中取得新进展，通过侧链和端基同时氟化策略设计并合成了具有三维堆积和激子/电荷传输的稠环电子受体光伏材料，相关工作发表在《先进材料》上（Adv. Mater., DOI: 10.1002/adma.202000645）。