王涛课题组在新型太阳能电池领域取得系列进展

发布:2018-1-23 来源:材料科学与工程学院 浏览:1019 字体:
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  新闻经纬讯 近日,Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Nano Energy 等国际一流杂志先后刊发我校材料学院王涛教授课题组的多篇研究论文,介绍了他们在新型光伏太阳能电池领域的最新研究成果。

  在聚合物太阳能电池领域,王涛教授课题组和华中科技大学周印华教授、英国谢菲尔德大学物理系David Lidzey教授课题组合作,深入研究了高效率反置电池器件在光照条件下表现出来的不稳定性,报道了多种可以有效消除器件缺陷从而提高器件稳定性的方法,研究成果发表在Wiley出版集团的顶级刊物Advanced Materials (Adv. Mater., 2017, 1604044)上,被作封面报道,并入选ESI高被引论文。王涛教授课题组还应邀在Advanced Materials上发表题为“Conjugated-polymer blends for organic photovoltaics: Rational control of vertical stratification for high performance”( Adv. Mater., 2017, 1601674)的综述文章,系统介绍了有机太阳能电池器件中光伏半导体组分在垂直空间非均匀三维分布的形成机理、表征方法及其对器件光伏性能的影响,并被Advanced Materials作插页报道。

  课题组在三元体系聚合物太阳能电池的研究中也取得了重要进展,采用多个光伏体系三元共混后均制备出效率超过11%,填充因子超过75%的聚合物太阳能电池。研究对三元体系活性层的微纳形貌、吸光率、电荷迁移率、电子/能量转移机制等方面进行了深入的讨论,揭示了微纳形貌及能量转移方向在三元高效聚合物电池中的重要性,为高效三元电池器件的设计提供了指导思路。该部分的研究分别与剑桥大学卡文迪许实验室Andrew Pearson博士及谢菲尔德大学化学系Ahmed Iraqi教授合作完成,结果分别发表在Advanced Functional Materials(Adv. Funct. Mater., 2017, 1704212)和Nano Energy(2017, DOI:10.1016/j.nanoen.2017.12.005)上。

  在钙钛矿太阳能电池领域,王涛课题组成员采用多种共轭分子来作为电池的电荷传输材料,不但大幅度提高了钙钛矿太阳能电池的效率及寿命,而且器件的制备过程更加简单直接。采用多种富勒烯衍生物进行器件的界面修饰来钝化电池内部缺陷后,成功制备出效率超过20%,无滞后现象,且能够实现稳定功率输出的钙钛矿电池器件。该方向的研究成果发表在Advanced Functional Materials上(Adv. Funct. Mater., 2017, 1702613)。

  以上工作分别得到国家青年千人计划、国家自然科学基金、武汉理工大学青年拔尖人才、武汉理工大学自主创新基金、硅酸盐建筑材料国家重点实验室自主课题等的资助,以及中国上海光源及英国钻石光源的大科学仪器使用支持。王涛教授2013年入选国家青年千人计划,主要从事光电子器件领域的研究,已在Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials等高水平国际刊物上发表SCI论文60余篇。

  Advanced Materials和Advanced Functional Materials均是 Wiley出版集团旗下的顶级国际期刊,最新影响因子分别为19.791及12.124。Nano Energy是Elsevier出版社集团旗下的能源类顶级旗舰期刊,最新影响因子为12.343。

关键词:王涛太阳能电池研究进展

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