報(bào)告題目：高效聚合物和平面鈣鈦礦太陽電池的界面調(diào)控

報(bào) 告 人：李昌治研究員

報(bào)告時(shí)間：2018年9月15日（周六）上午10:00

報(bào)告地點(diǎn)：化學(xué)樓二樓一號(hào)會(huì)議室

邀 請(qǐng) 人 ：李忠安教授

報(bào)告人簡(jiǎn)介：

李昌治，男，浙江大學(xué)研究員、博導(dǎo)，硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室骨干研究員。本科和博士畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系，研究生期間受復(fù)旦和中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所聯(lián)合培養(yǎng)。之后分別在日本東京大學(xué)和科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)，美國華盛頓大學(xué)從事研究工作。于2015年入選國家青年計(jì)劃全職加入浙江大學(xué)工作，先后獲得浙江省杰出青年基金項(xiàng)目和國家基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目資助，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和科技部國際合作重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目。研究工作致力于功能高分子和超分子的光-電和光-化學(xué)能轉(zhuǎn)換研究，同時(shí)通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展薄膜光伏清潔能源。成果包括發(fā)表90余篇SCI論文，其中包括 Nature、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.和Energy. Environ. Sci. 等期刊，論文引用超過 5000次，H-因子38。

報(bào)告摘要：

   高效聚合物和平面鈣鈦礦太陽電池多采用電子/空穴界面層三明治夾層活性層的器件結(jié)構(gòu)，因此界面材料的發(fā)展對(duì)于器件性能起著重要作用，可實(shí)現(xiàn)活性層和電極之間的歐姆接觸、電荷選擇性傳輸并調(diào)控功能層的光場(chǎng)、電場(chǎng)分布等，是突破聚合物和鈣鈦礦太陽電池的效率和穩(wěn)定性瓶頸一個(gè)重要手段。目前廣泛使用的聚電解質(zhì)類界面材料多為絕緣材料，如聚乙烯亞胺（PEI）、乙氧基化聚乙烯亞胺（PEIE）、聚芴（PFN），厚膜增加導(dǎo)致器件界面阻抗急劇提升，往往只有5-10 nm 的超薄膜才能實(shí)現(xiàn)最佳器件佳能，這樣為器件加工工藝帶來挑戰(zhàn)，同時(shí)失去界面層的一些功能性，如厚膜被覆阻隔水氧。同時(shí)鈣鈦礦太陽電池器件中螺芴類（Spiro-OMeTAD）和聚芳胺（PTAA）空穴傳輸材料由于自身遷移率偏低，需要引入額外離子摻雜劑來提高空穴傳輸性能，然而這會(huì)降低器件的穩(wěn)定性，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。另外一方面，如何優(yōu)化設(shè)計(jì)界面分子來促進(jìn)薄膜太陽電池的器件性能有待進(jìn)一步探索。

報(bào)告中，我們介紹針對(duì)聚合物和鈣鈦礦材料的光電轉(zhuǎn)換特性，發(fā)展了系列自摻雜或免摻雜的新型共軛光電分子，優(yōu)化并調(diào)控活性層和電極間歐姆接觸以及電荷選擇性提取，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定聚合物和平面鈣鈦礦太陽電池。我們工作中揭示銨鹽和磷鹽中一類 Lewis 堿性陰離子可對(duì)富勒烯等半導(dǎo)體分子進(jìn)行n 型摻雜，通過離子誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（AIET）機(jī)制發(fā)展一類可溶液加工的n 型摻雜導(dǎo)電分子。同時(shí)，我們發(fā)展了一類新型空穴/電子傳輸材料用于制備鈣鈦礦p-i-n反式器件，實(shí)現(xiàn)無遲滯的高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽電池。以上工作為新型界面分子設(shè)計(jì)提供了新思路。