新湖南客戶端 2025-07-04 15:02:48
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程。這一方法有效延長了聚合物給體的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)太陽能電池的光伏性能開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:張芷瑜
一審:張芷瑜
二審:蔣茜
三審:周韜
來源:新湖南客戶端
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