【百家大講堂】系列講座之高性能有機太陽能電池研究——北京航空航天大學(xué)孫艷明教授受邀做客北理工“百家大講堂”
供稿:楊燦 攝影:趙鑫 編輯:隆哲源
2021年11月22日上午,由北京理工大學(xué)研究生院主辦、化學(xué)與化工學(xué)院承辦的北理工“百家大講堂”系列講座在工業(yè)生態(tài)樓118報告廳舉行。北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院孫艷明教授受邀作題為“高性能有機太陽能電池研究”的學(xué)術(shù)報告。來自化學(xué)與化工學(xué)院的部分研究生、求是書院和特立書院的部分本科生以及化學(xué)與化工學(xué)院的陶軍教授、張小玲教授、金旭輝教授、杜大明教授、吳彪教授、王金亮教授、安橋石特別研究員等共計100余名師生參加了本次報告會。本次報告會由化學(xué)與化工學(xué)院副院長陶軍教授主持。

孫艷明教授報告現(xiàn)場
孫艷明教授首先介紹了高效有機太陽能電池的研究背景以及發(fā)展現(xiàn)狀,有機太陽能電池具有成本低、質(zhì)量輕、可制成柔性器件等優(yōu)點,在便攜式以及半透明器件等方面具有極大的商業(yè)應(yīng)用前景。近年來,隨著有機太陽能電池活性層材料的不斷推陳出新、器件結(jié)構(gòu)和制備工藝的不斷優(yōu)化,提出構(gòu)筑納米尺度互穿網(wǎng)絡(luò)本體異質(zhì)結(jié)是制備高效率有機太陽能電池的關(guān)鍵,目前單節(jié)有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)突破18%。孫艷明教授結(jié)合近年來本課題組在有機太陽能電池領(lǐng)域的三個主要研究方向取得的最新研究進展進行了精彩的匯報。由于聚合物共混體系相分離自發(fā)進行,尺寸控制十分困難,孫艷明教授課題組提出運用纖維網(wǎng)絡(luò)策略構(gòu)筑結(jié)晶聚合物納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有助于獲得優(yōu)異的電荷傳輸能力、理想的相分離尺寸、較高的相區(qū)純度和形貌穩(wěn)定性,進而促進電荷輸運,提高效率和填充因子,制備了一系列高性能的的苝酰亞胺類和稠環(huán)受體類非富勒烯有機太陽能電池,通過微觀調(diào)控聚合物給體分子骨架的側(cè)鏈類型,進一步優(yōu)化了分子的纖維聚集態(tài)結(jié)構(gòu),并應(yīng)用光誘導(dǎo)力顯微鏡(PiFM)技術(shù)對給受體分子的納米纖維形貌進行了定量分析,制備了一系列高效率、高環(huán)境穩(wěn)定性的太陽能電池并嘗試了大面積器件的制備。最后孫艷明教授對新型稠環(huán)電子受體材料的設(shè)計與合成的發(fā)展趨勢進行了展望,提出設(shè)計、合成新型的受體分子以降低電壓損失和提高受體分子間和分子內(nèi)的三維電子互穿網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊娊猓瑸殚_發(fā)新型高效的新型稠環(huán)電子受體材料提供了新思路和新視角。

學(xué)院師生認真傾聽報告
孫艷明教授在報告過程中深入淺出,生動有趣,極具感染力,深受廣大師生的喜愛和歡迎!

孫艷明教授與現(xiàn)場師生互動交流
報告結(jié)束后,氛圍依然熱烈,現(xiàn)場參會師生踴躍積極提問,孫艷明教授與師生積極互動,對師生們提出的問題進行了耐心且細致的解答,學(xué)術(shù)交流氛圍濃烈,此次報告會圓滿完成,與會師生收獲頗豐。

部分參會教師與孫艷明教授(右四)合影留念
主講嘉賓簡介:
孫艷明,北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院,教授、博士生導(dǎo)師。2002年本科畢業(yè)于山東大學(xué)化學(xué)學(xué)院。2007年在中國科學(xué)院化學(xué)研究所物理化學(xué)專業(yè)獲博士學(xué)位。之后分別在英國曼徹斯特大學(xué)和美國加州大學(xué)圣芭芭拉分校從事博士后研究。2013年9月全職回北京航空航天大學(xué)工作。長期從事有機光電功能材料與器件的研究工作,提出了纖維網(wǎng)絡(luò)調(diào)控有機太陽能電池活性層相分離的新策略。最近通過傳統(tǒng)的側(cè)鏈取代策略,優(yōu)化了非富勒烯受體分子的分子堆積,構(gòu)建了多尺度共混薄膜形貌,制備出了單結(jié)器件效率高達18.32%和填充因子為81.5%的有機太陽能電池。在Nature Energy, Nature Mater., Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等雜志上發(fā)表SCI 論文150余篇。論文被Nature, Science等雜志他引14000余次,多篇論文引用超過1000次。2018年度獲批國家杰出青年科學(xué)基金。2019-2021年連續(xù)入選科睿唯安全球高被引科學(xué)家。
(審核:陶軍)
