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南方科技大学副教授郭旭岗课题组在《应用化学》发表全聚物太阳能
时间:2018-10-16 03:36 来源:优发国际线,优发国际开户注册 点击:

  优发郭旭岗课题组博士后王英锋和硕士生闫政龙为该论文的配合第一做者,高级研究学者郭晗对材料进行了场效应晶体管机能表征,南方科技大学副教授郭旭岗课题组在《应本科生凌少华参取部门材料合成工做,本科生周鑫完成材料计较。合做做者包罗韩国高丽大学Han Young Woo传授(同步辐射),南科大物理系戴俊峰帮理传授等(光谱研究)。该项研究获得国度天然科学基金、深圳市孔雀团队、深圳市沉点尝试室、校长基金等项目标支撑。

  通过一系列材料和器件表征手段发觉,双噻吩酰亚胺并环使得聚合物半导体具有更窄的带隙、更低的导带能级、更高的共面性和结晶度,从而使得并环聚合物半导体具有更高的电子迁徙率。同步辐射表白,并环使得高半导体正在场效应晶体管和太阳能电池器件中具有更合适的空间取向(图 2),从而有益于电荷的无效提取,取得更大的电流值和实现更高的能量效率。研究成果表白并环设想是实现高机能聚合物n-型材料的无效路子,为新型受体材料设想供给主要参考根据。

  无机太阳能电池是新一代洁净能源中的研究核心,凡是操纵富勒烯等小做为受体材料。可是富勒烯的化学布局相对固定,其能级和光学接收难以调理,而且不变性较差。采用聚合物做为受体材料为处理以上问题供给了无效方案,进而无望实现更高的能量转换效率。当前,聚合物受体材料的研发次要集中正在基于酰亚胺布局的无机半导体上。酰亚胺具有强拉电子效应并带来消融性可调等特征,迄今为止高机能n-型聚合物半导体材料都带有酰亚胺基团,此中基于萘酰亚胺和苝酰亚胺受体材料的电池机能正在全聚物太阳能电池中处于领先地位。研发具有新鲜布局的聚合物受体材料,并成立材料布局-器件机能联系关系,对于进一步提拔全聚物太阳能电池机能具有主要意义。

  正在该论文中,郭旭岗课题组设想了两种基于双噻吩酰亚胺的n-型聚合物受体材料(见图a)。这两种材料正在场效应晶体管中都能达到1 cm2 V−1 s−1 摆布的电子迁徙率,用化学》发表全聚物太阳能电池最新研究可是其布局的细小变化对太阳能电池机能有庞大影响。研究发觉,通过并环的体例将双噻吩酰亚胺连系起来,可以或许极大的提拔聚合物太阳能电池的器件机能,能量转换效率最高可达到6.85%,同时实现较大的开电压1.04 V(见图b),这是萘(苝)酰亚胺系统以外的聚合物太阳能电池的最好成果。

  图1. (a)双噻吩酰亚胺受体材料的化学布局;(b)晶体管器件机能(左)和 全聚物太阳能电池器件机能(左)

  原题目:南方科技大学副传授郭旭岗课题组正在《使用化学》颁发全聚物太阳能电池最新研究


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