中国科学院化学研究所 侯剑辉：非富勒烯有机光伏电池中的聚合物电子给体材料分子设计

 

单位：中国科学院化学研究所，高分子物理与化学实验室

 

职务：研究员

 

201713thCSPV大会--新一代太阳电池技术&计量分论坛演讲主题：

非富勒烯有机光伏电池中的聚合物电子给体材料分子设计

 

报告摘要：

 

      最近几年来，基于聚合物给体和非富勒烯受体的OPV电池（简称：NF-OPV）得到了十分快速的发展，其光伏效率已经迅速提升至13%以上。在此类电池中，聚合物电子给体和非富勒烯型电子受体材料均起到了十分重要的作用。相比于较为经典的富勒烯型OPV，聚合物给体在NF-OPV器件中的作用相同，但是此类器件的性能对聚合物给体的多种特性提出了新的要求。我们系统优化了基于苯并二噻吩类聚合物给体和A-D-A结构的小分子受体的分子结构，通过对其分子能级、吸收光谱和聚集态结构的有效调控，在单结NF-OPV电池中实现了高达13.1%[1]的能量转换效率（如图1）。此外，我们还系统优化了非富勒烯型叠层电池中的各功能层材料，在双结叠层器件中实现了13.8%[2]的光伏效率。在本报告中，我们将针对NF-OPV的特点，重点介绍NF-OPV对聚合物给体材料的吸收光谱、分子能级以及聚集态结构等特征的新要求，围绕我课题组自主设计合成的聚合物光伏材料体系，进一步讨论NF-OPV研究方向面临的挑战和展望。

 

嘉宾介绍：

 

       侯剑辉 中国科学院化学研究所，高分子物理与化学实验室 研究员
       侯剑辉，中国科学院化学研究所研究员，主要从事有机光伏领域的研究，内容包括新型有机光伏材料和光伏器件两方面。过去十余年中，发展了多种有效调制有机光伏材料特性的方法，设计并深入发展了具有苯并二噻吩、噻吩并噻咯、二维共轭苯并二噻吩类等类型的聚合物光伏材料体系，制备了多种高效聚合物光伏材料；通过高分子物理的手段研究并控制活性层的微观形貌，获得了指导聚合物光伏材料设计与活性层微观形貌调控的规律；研究团队在有机光伏电池效率方面始终保持在国际领先位置，并多次获得世界最高结果。 作为第一或通讯作者发表SCI论文180余篇；论文总他引17000余次，H因子63；授权中国发明专利8项，美国发明专利2项；4篇第一/通讯作者论文入选全国百篇最具影响国际学术论文；2015和2016年入选汤森路透发布的全球高被引科学家名录。 获国家杰青科学基金（2013）、中科院百人计划（2013）、国家青年拔尖人才（2014）支持。