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吉祥彩票网客户端下载凝聚态理论课题组在SOLAR RRL发表综述文章

发布日期:2020-05-07   点击量:

近日,吉祥彩票网客户端下载凝聚态理论课题组在SOLAR RRL上发表了题为“Energy Loss in Organic Solar Cells: Mechanisms, Strategies, and Prospects”的综述文章()。第一作者为2018级硕士生季艺闻,通讯作者为高琨副教授,山东大学为唯一作者单位。

有机太阳能电池是利用聚合物和小分子等有机半导体材料的光伏效应将太阳光能转化为电能的功能器件。与无机太阳能电池和钙钛矿有机/无机杂化太阳能电池相比,有机太阳能电池具有柔性、重量轻、光电特性易调节、可实现半透明及可用溶液法加工的廉价大面积制造技术等优点。因此,有机太阳能电池成为世界各国发展可再生能源和清洁能源产业的重要方向。但该类器件的光伏过程相对复杂,特别是,界面电荷转移及复合往往导致较高的能量损耗,这限制了器件光伏效率的上限和稳定性,阻碍了其市场化的进程。

该综述文章首先结合有机太阳能电池的光伏过程细致分析了器件内造成较高能量损耗的物理根源,对目前相关机制的认识和存在问题进行了剖析和澄清。在归纳总结中,文章从“降低有机太阳能电池能量损耗”所采用的不同策略入手,将近期开展的主要工作分为四类:界面能级优化、界面形貌优化、第三组分调控和自旋相关调控。最后,文章指出,尽管基于非富勒烯受体的有机太阳能电池实现了相对较低的能量损耗,但对其调控中的一些基础性物理问题仍缺乏清晰的认识,这造成光伏体系和界面结构的优化缺乏针对性。基于此,文章从量子动力学和热动力学研究的角度,提出了该领域亟需解决的七个基础性物理问题,希望为有机太阳能电池进一步的优化设计提供基础支撑。

吉祥彩票网客户端下载凝聚态理论课题组长期从事有机半导体、分子电子学、有机自旋电子学等方面的理论研究,对低维有机体系的电磁光特性及应用具有系统深入的理解。经过多年的沉淀,已出版《凝聚态物理》、《低维量子物理》和《有机固体物理》(包括一版和二版)等专业编著。在相关方向的前沿研究中也取得了丰富的研究成果,近5年先后在Nature CommunicationsPhysical Review B, Journal of Physical Chemistry Letters, Organic Electronics等相关领域的主流期刊发表数十篇论文。

该项研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金委重大基础类项目和晶体材料国家重点实验室的资助。


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