华南先进光电子研究院高进伟教授团队获教育部2022年高等学校科学研究优秀成果奖

来源: news.scnu.edu.cn

近日，教育部下发关于2022年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）奖励的文件通知，由我校华南先进光电子研究院高进伟教授牵头完成的“高性能透明导电薄膜仿生制备及其分形输运机制研究”成果获得自然科学奖二等奖 （图1），华南师范大学为唯一完成单位，高进伟教授为第一完成人。其他完成人还包括周国富教授、韩兵博士、裴颗博士、白鹏飞副教授等。

在光电器件和设备中，透明导电薄膜从功能层收集载流子（如太阳能电池），或者为功能层注入载流子（如发光二极管），并确保光子进入器件或者从器件内部发射，对器件和设备工作效率起着至关重要的作用。氧化铟锡（ITO）为透明导电主流材料，但其遭遇铟金属枯竭，成本攀升及ITO薄膜本身质脆无法满足柔性器件等限制。因此，研究高性能柔性可绕曲透明导电薄膜以及低成本制备技术是柔性电子领域前沿和热点。本项目整合分形结构理论和仿生低成本绿色制备优势，获得了高性能透明导电薄膜仿生制备方法及分形输运机制相关的研究成果，主要科学发现与创新点包括（图2）：（1）从高效率光电器件需求出发，仿生叶脉结构制备多级分形金属网络透明薄膜，解析了分形结构对载流子输运增强机制；（2）从柔性光电器件需求出发，仿生蛛丝网络结构，获得了柔性可绕曲金属网络电极，解释了无损拉伸微观机理；（3）首创龟裂光刻法，制备“局部无序，整体均匀”微纳金属网络透明电极，并实现了该亚微米金属网络透明导电电极卷对卷米级宽幅中试产业化。基于此方法制备的薄膜电极的广泛应用，可缓解ITO使用稀有铟金属资源问题和难以满足柔性器件发展的需求，有望在触控显示、节能玻璃、太阳能光伏等领域大面积应用。

高进伟教授团队在透明导电材料领域深耕10余年，在新型透明导电薄膜的设计、低成本卷对卷印刷制备及其光电应用方面开展了系列创新性工作（图3）。到目前为止，在透明导电材料领域共发表研究论文50余篇，包括 Nature Communications 3篇， Advanced Materials 2篇，Advanced Functional Materials 5篇等高质量论文10余篇，受邀为物理学、材料学期刊（Advances in Physics、Advanced Functional Materials等）撰写长篇综述论文3篇；受邀参与国家基金委《“十四五”规划战略报告》《柔性电子材料与器件》《印刷电子-工艺、材料与器件》等专著分册的撰写；本项目授权中国发明专利33件；获2022年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）二等奖、教育部第十四届全国大学生课外学术科技作品挑战杯竞赛“特等奖”等；有关亚微米金属网络透明电极技术已经完成卷对卷中试生产（宽幅1020毫米），中试产品性能良好，产业化前景显著。本项目得到了国家自然科学基金-广东省政府联合重点项目、科技部重点研发计划、广东省重大科技专项、广东省透明导电薄膜材料工程技术研究中心支持。

以上教育部自然科学奖的获得，展现了我校“双一流”学科建设发展重要突破。在自主创新的同时加强学科之间的协同创新，加强对交叉学科群和科技攻关团队的支持，培养造就更多具有国际水平的科技人才和创新团队，提升我校物理、材料学科的综合实力和国际竞争力，为建设世界一流大学和一流学科提供有力支撑。

高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）是仅次于国家三大奖的重要奖项，旨在奖励开展科技创新、成果转化并在创新人才培养中作出突出贡献的高等学校教师、科技工作者和相关单位。高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）主要有自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖，设一等奖、二等奖，对于特别优秀的成果可授予特等奖，同时设有青年科学奖。每年奖励总数不超过310项。