近日，南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院李振業(yè)教授團(tuán)隊(duì)在材料科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Advanced Materials發(fā)表重要研究成果。該研究創(chuàng)新性地利用二維層狀水滑石納米晶體調(diào)控聚合物給體吸附動(dòng)力學(xué)，顯著優(yōu)化了有機(jī)太陽(yáng)電池的光伏性能，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)20.63% 的頂尖光電轉(zhuǎn)換效率。李振業(yè)教授為論文獨(dú)立第一作者，南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院為論文第一署名單位。
在有機(jī)太陽(yáng)能電池中，給體與受體分子在“體異質(zhì)結(jié)”結(jié)構(gòu)中的排列方式（分子聚集特性）是決定器件性能的核心。然而，聚合物側(cè)鏈帶來(lái)的空間位阻，往往導(dǎo)致分子堆積結(jié)構(gòu)連貫性降低，形成不利于高效光電轉(zhuǎn)換的亞穩(wěn)態(tài)構(gòu)型，成為提升電池效率的關(guān)鍵瓶頸。
針對(duì)這一挑戰(zhàn)，李振業(yè)教授團(tuán)隊(duì)提出了一種巧妙的形貌調(diào)控策略：將二維層狀水滑石納米晶體引入給體-受體體系。通過(guò)水滑石表面羥基的定向配位作用，該團(tuán)隊(duì)成功調(diào)控了聚合物的吸附過(guò)程。這一方法有效延長(zhǎng)了聚合物給體的π-π共軛相干性，增強(qiáng)了其結(jié)晶度。此項(xiàng)工作不僅提供了一種高效的晶體工程方法，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)形貌與電荷傳輸網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同優(yōu)化，更重要的是，為大幅提升有機(jī)太陽(yáng)能電池的光伏性能開(kāi)辟了一條全新的技術(shù)路徑，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。（丁旭）
責(zé)編：周培
一審：張芷瑜
二審：蔣茜
三審：周韜
來(lái)源：華聲在線
