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(科学技术处供稿)近日,我校理学院孙光延教授团队在有机太阳能电池研究领域取得新进展。团队青年骨干李明阳副教授(第一通讯作者)、任悦老师(第一作者)在《Advanced Science》上发表研究成果。该研究历经三年深入探索,首次系统揭示了三元有机太阳能电池中微量水分子通过构建动态氢键网络,从而精确调控活性层微观形貌与器件性能的作用机制。
有机太阳能电池是一项绿色新能源的重要变革技术,具有柔性轻薄、可溶液加工和适于规模化制备等优势,在新型能源器件和未来智慧能源体系中展现出广阔应用前景。但是在电池制备过程中局限于无水无氧的严苛条件,使得成本居高不下,是影响其商业化进程的重要因素之一。在这项工作中聚焦典型多组分、强非平衡的三元有机活性层,揭示了微量水并非传统认知中的影响其光电转换效率的惰性杂质,而是可以通过精准控制水含量的阈值,能够形成连续的氢键网络,参与分子堆积与相分离过程。该结论从机制层面明晰了微量溶剂组分对有机半导体形貌演化的影响路径,深化了对非共价相互作用在材料自组装中功能的理解;在应用与转化层面,提出的共溶剂策略突破了该领域长期对水严格规避的经验局限,成功将水从“干扰因素”转化为可精确利用的“形貌调控工具”,实现了从被动“避水”到主动“用水”的范式转变。这一策略为有机光伏领域内溶液加工提供了新的环境变量与控制维度,对提升器件性能稳定性、发展绿色制备工艺、降低器件制备成本、加速其商业化具有明确的科学意义和应用价值。
该成果是我校培养的青年教师团队,面向国家新能源战略需求,持之以恒深耕前沿基础研究、致力于关键核心技术源头创新的生动体现,充分彰显了学校在交叉学科领域的原始创新能力和学术影响力。此项工作在学校信息化中心强大算力支持下,高效完成了关键的数据补充与分析,也得到了复旦大学徐昕教授的大力支持与指导。
文章链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202517146
延伸阅读:《Advanced Science》是Wiley旗舰期刊Advanced系列中的跨学科科学期刊,发表材料科学、物理、化学、医学、生命科学、环境科学、工程和社会科学等领域的前沿基础和应用研究。Wiley的Advanced系列是全球公认的高影响力期刊系列,最新2024影响因子(JIF)为14.1,五年平均影响因子为15.6,JCI引文指标为1.90,CiteScore为18.2。在2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表中,《Advanced Science》入选综合类期刊一区TOP。
一审:高子愉 二审:杜有 三审:陈艳玲


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