周国富教授团队青年拔尖人才辇理在 《Energy & Environmental Science》刊发原创性学术论文

来源: news.scnu.edu.cn

近日，我校华南先进光电子研究院周国富教授团队青年拔尖人才辇理副教授在有机太阳能电池研究方面屡获重大突破，并在国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》（影响因子30.067）发表题为《Ternary Non-Fullerene Polymer Solar Cells with 13.51% Efficiency and a Record-High Fill Factor of 78.13%》(DOI:10.1039/C8EE01564C)论文。辇理副教授为论文第一作者和通讯作者，周国富教授为共同通讯作者，华南师范大学为第一单位。这是我校首次以第一单位在影响因子大于30的国际顶级期刊上发表原创性学术论文，并作为封底论文刊登，是我校在自然科学研究上的又一历史性突破。

有机太阳能电池以其可溶液加工、质轻、柔性等优势，成为了新一代太阳能电池技术的重要代表。近年来，三元共混策略被广泛地应用于聚合物太阳能电池中来大幅提高器件性能。聚合物太阳能电池的效率由三个参数共同决定，即短路电流密度、开路电压和填充因子。在三元共混聚合物太阳能电池中，通过使用吸收光谱互补的第三种材料可以极大地提高短路电流密度。同时，开路电压也可以通过组分地改变而连续地进行调节。但是，目前依然缺少有效的提高三元共混聚合物太阳能电池填充因子的方法，并且由于更复杂的动力学过程，对于非富勒烯体系三元共混聚合物太阳能电池的填充因子则更难调控。截止到目前为止，绝大多数高性能的三元共混聚合物太阳能电池的填充因子低于70%。

为解决三元电池中的低填充因子问题，辇理副教授开发出使用强聚集聚合物材料添加到经典的非富勒烯聚合物太阳能电池体系来提高共混体系填充因子的方法。强聚集聚合物的添加显著提高了共混薄膜的结晶性。在三元电池中，载流子的抽取得到了极大的改善并且载流子的复合得到了有效的抑制。作为结果，在添加了强聚集聚合物以后，基于PBDB-T:ITIC非富勒烯聚合物太阳能电池的效率从10.82%提升到12.70%，填充因子从71.85%提高到78.07%。对于PBDB-T:IT-M非富勒烯聚合物太阳能体系，电池的效率从11.71%提升到13.51%，填充因子从72.07%提高到78.13%。这是目前报道的三元共混聚合物太阳能电池的最高效率以及填充因子。这种使用强聚集聚合物作为添加剂的方法可以广泛应用于制备高性能有机太阳能电池中，同时此方法在不需要新的化学合成的基础上，激发了现有材料体系的性能潜能并扩展了其应用多样性，因而具有重要科学研究价值和产业化前景。

周国富教授，国家“千人计划”入选者，国家特聘专家，国家重点研发计划专项项目首席科学家，国家国际科技合作基地“绿色光电子国际联合研究中心”主任，国家高等学校学科创新111引智基地负责人，教育部光信息国际合作联合实验室主任，教育部“类纸显示技术创新团队”带头人，原荷兰皇家飞利浦首席科学家，广东省 “珠江人才计划”引进领军人才，“广东特支计划”杰出人才，华南师范大学世界“双一流”建设学科-物理学带头人，华南先进光电子研究院院长，华南师范大学教授、博士生导师，。

辇理副教授，2016年华南师范大学引进高层次青年拔尖人才，主要从事有机光电材料与器件研究。在国际顶级期刊发表26篇学术论文，H-指数12。以第一作者身份发表了8篇学术论文，包括3篇Advanced Materials（影响因子21.950，其中1篇被引105次，为ESI热点论文和ESI高被引论文），1篇Journal of The American Chemical Society（影响因子14.357，被引133次，ESI高被引论文）等。在有机光电领域的工作引起了学术界的关注与重视，有关成果具有良好的工业化前景。2016年入职华师以来，辇理副教授于2017年以第一作者和通讯作者身份，华师为第一单位在Advanced Materials（影响因子21.950）刊发原创性学术论文（http://news.scnu.edu.cn/13795），并于2017年以华南师范大学为依托单位，获批国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项“印刷OLED显示材料产业化示范”课题4，辇理副教授为课题负责人（http://news.scnu.edu.cn/13912）。2018年以华南师范大学为依托单位，主持广东省自然科学基金1项。

以上突破性成果的取得，得益于我校高端人才引育政策，展现了我校师资培养工作以及基础学科研究的最新进展。本论文的发表和持续深入的相关研究将进一步夯实我校基础学科科研力量，提高我校科研水平及影响力，促进我校高水平大学建设物理交叉学科群的发展。

文章见刊 | 摄影:陈林

辇理老师实验中 | 摄影:陈林

辇理老师与学生一起观察实验样品 | 摄影:陈林