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华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室在小分子太阳电池研究中取得重要突破
X-MOL发布于
有机太阳电池具有质量轻、柔性、低成本、可溶液打印加工等突出优势，引起了全球科研工作者的关注。其中活性层中的给体材料是具有三明治结构的有机太阳电池中的研究重点，给体材料可以分为聚合物材料与小分子材料两类。相对于研究广泛的聚合物给体材料，小分子给体材料具有结构确定、容易纯化、容易引入改性基团等特点，近几年引起了极大关注。如何拓宽分子的吸收（尽量减少分子的带隙Eg）同时具有较大的开路电压（Voc）（即如何降低其材料的能量损失Eg-eVoc）和高的量子效率一直以来是有机光伏科学家们面临的挑战。在之前的工作中（Journal of the American Chemistry Society,2015, 137, ，如下图所示），华南理工大学曹镛院士研究团队的彭小彬教授课题组通过引入以卟啉（叶绿素的成分）为核，卟啉的两个中位用噻吩作为修饰单元，另外两个中位通过炔键接连吡咯并吡咯二酮染料，制备了一类新型的小分子给体，基于此的器件光电转换效率可以达到8.08%，其吸收边超过900nm，达到近红外区，开路电压可以高达0.78eV，能量损失为0.59eV，低于大家公认的最低能量损失为0.60eV的理论极限的同时，同时外量子效率可以高达65%。论文的合作课题组还有美国劳伦斯伯克利国家实验室的T P Russell—刘烽课题组以及荷兰埃因霍温理工大学的Rene Janssen课题组。Journal of the American Chemistry Society, 2015, 137, 有机光伏的形貌对器件的性能至关重要，不同的器件制备条件能够影响器件的性能，但是不同器件优化条件对于形貌的影响及机理还缺乏深入挖掘。华南理工大学曹镛院士研究团队的彭小彬教授课题组、吴宏滨教授课题组、劳伦斯伯克利国家实验室T P Russell—刘烽课题组一方面通过烷基链调整优化分子的结构，另一方面通过改变多种不同器件的条件并研究其形貌，来探究其性能的本质，首次实现了宽吸收材料可以达到9%的光电转换效率，其电流可以达到20 mA/cm2，并发现了两个具有大相互作用参数的给受体共混体系，可以通过引入添加剂造成添加剂与两个组分件形成动力学弱相互作用，从而形到完全共混的非平衡态，利用HAADF成像技术并利用Z衬度成像提供了该非平衡态的直接证据。随后可以利用另一添加剂或者热退火，进一步进行调节，达到理想形貌。其中双添加剂可以促成多维尺度的相分离，这也是第一次在小分子电池中发现，并利用HAADF STEM，RSoXS等技术分别从实空间与倒易空间证实了其存在，这为研究人员对于添加剂在OPV中起效的重要作用机理过程提供了重大借鉴。该类材料宽吸收至近红外区，能量损失小等特殊优良的性能，在有机光伏中具有更广泛的用途的潜力。工作近期发表于Advanced Materials上（DOI: 10.1002/adma.）。Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.随后，他们利用该材料，将其与聚合物制成的叠层电池，PCE达到了12%（0.5个太阳光照下），是当前全球光电转换效率最高的有机太阳电池，柔性叠层器件PCE达到10%，也是现有报道的柔性电池中的最高效率。在空气中放置一月，叠层器件的PCE仍然达到10%，显示出了超高的稳定性，向以后的实用化进程迈出了重大一步。该项工作由华南理工大学曹镛院士研究团队的Hin-Lap Yip（叶轩立）教授课题组、彭小彬教授课题组、黄飞教授课题组以及国家纳米科学中心的丁黎明研究员课题组合作完成。Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.博士研究生高珂是Journal of the American Chemistry Society的第一作者。博士研究生高珂、缪景生是Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.）的并列第一作者。张凯博士及博士研究生高珂、夏若曦是另外一篇Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.）的并列第一作者。相关工作得到了科技部973项目、国家自然基金委和科技部国际合作专项的资助与支持。参考文献：1.2.3.原文标题：1.Deep Absorbing Porphyrin Small Molecule for High-Performance Organic Solar Cells with Very Low Energy Losses.2.Multi-Length-Scale Morphologies Driven by Mixed Additives in Porphyrin-Based Organic Photovoltaics3.High-Performance Polymer Tandem Solar Cells Employing a New n-Type Conjugated Polymer as an Interconnecting LayerX-MOL材料领域学术讨论QQ群（）
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友情链接：第五届液晶光子学国际会议在北大召开
北京大学新闻中心主办
第五届液晶光子学国际会议在北大召开
日期： &&信息来源： 工学院
日至24日，由北京大学工学院主办的第五届液晶光子学国际会议（The 5th Symposium on Liquid Crystal Photonics, SLCP 2016）在北大召开。
来自瑞士MS高新技术咨询机构（MS High Tech Consulting）、荷兰埃因霍温理工大学、美国中佛罗里达大学、美国肯特州立大学、法国图卢兹大学、英国阿伯丁大学、日本东京工业大学、日本中央大学、日本名古屋大学、韩国首尔国立大学、新加坡南洋理工大学、新加坡ASTAR、香港科技大学、台湾“成功大学”、台湾“中山大学”、台湾“交通大学”、北京大学、清华大学、上海复旦大学、上海交通大学、南京大学、四川大学、中山大学等国内外40多所高校和研究所，以及京东方科技股份有限公司、北京协同创新研究院、东旭集团有限公司、北京华尔达科贸有限责任公司、江苏和成显示科技股份有限公司、华星光电技术有限公司等企业的200多名专家学者、工业界人士出席了本次会议。此次会议涵盖液晶领域的内容之丰富、规模之大、宣传力度之强、覆盖地域面之广、囊括专家之多都堪称历届会议之最。
大会由北京大学原校长周其凤院士、美国中佛罗里达大学教授吴诗聪和京东方执行副总裁董友梅担任名誉主席，北京大学工学院教授杨槐担任组委会主席。
本次研讨会的主题是液晶光子学领域最新的研究成果。会议围绕各类液晶材料、液晶透镜、液晶激光、液晶聚合物与高弹性体、液晶自适应光学、微波太赫兹液晶器件、液晶光通讯器件、三维显示、柔性显示、器件仿真等多个液晶研究领域进行了深入研讨。
周其凤院士致开幕辞
吴诗聪教授致开幕辞
TN液晶器件发明人Matin Schadt教授为大会作报告
荷兰皇家科学院院士Broer教授参与讨论
参会学生就海报内容进行交流讨论
Matin Schadt教授、吴诗聪教授与获奖学生合影留念
本次大会得到了京东方、北京协同创新研究院、东旭集团、北京市佳视智晶光电科技有限公司、北京华尔达、八亿时空液晶科技股份有限公司、江苏和成和华星光电的赞助和全力支持。
与会专家学者合影留念
编辑：白杨
   
          
  
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投稿地址 E-mail:xinwenzx@ 新闻热线:010-个人履历/曹晓宇
出生于福建龙岩，博士，副教授
厦门大学化学化工学院
荷兰 埃因霍温理工大学 生物医学与工程系
玛丽居里博士后
导师：E.W.(Bert)Meijer教授
法国 斯特拉斯堡大学 超分子科学与工程研究所
导师：Jean-Marie Lehn教授
北京大学化学与分子工程学院
导师：裴坚教授
北京大学化学与分子工程学院
研究方向/曹晓宇
曹晓宇博士金属杂芳香大共轭体系的设计、合成及其性能开发超分子化学：基于动态共价化学、金属络合和氢键作用力的自组装以及主客体化学新型共轭有机材料的设计、合成及其光电材料与生物应用
论文着作/曹晓宇
1.Cao, Xiao- Harrowfield, J Nitschke, J Ramirez, J Stadler, Andrian-M Kyritsakas-Gruber, N Madalan, A Rissanen, K Russo, L Vaughan, G Lehn, Jean-Marie*. Generation of [2×2] Grid Metallosupramolecular Architectures from Preformed Ditopic Bis(acylhydrazone) Ligands and through Component Self-Assembly. Eur. J. Inorg. Chem., -2965.2.Zhou, Y Liu, Wen-J Zhang, W Cao, Xiao-Yu; Zhou, Qi-F Ma, Yu-Guo*; Pei, jian*. Selective Oxidative Cyclization by FeCl3 in the Construction of 10H-Indeno[1,2-b]triphenylene Skeletons in Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. J. Org. Chem., ), .3.Cao, Xiao-Yu; Zi, H Zhang, W Lu, Pei, Jian*. Star-Shaped and Linear Nanosized Molecules Functionalized with Hexa-peri-hexabenzocoronene: synthesis and Optical Properties. J. Org. Chem., ), .4.Zhang, W Cao, Xiao-Yu; Zi, H Pei, Jian*. Single-molecule nanosized polycyclic aromatics with alternant five- and six-membered rings: Synthesis and optical properties. Org. Lett., ), 959-962.5.Cao, Xiao-Yu; Zi, H Lu, H Pei, Jian*. Novel efficient blue light-emitting conjugated polymers: synthesis, optical properties, and thermal optical stability. Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering,
(Light-Emitting Diode Materials and Devices), 7-16.6.Cao, Xiao-Yu; Zhang, W Zi, H Pei, Jian*. p-Conjugated Twin Molecules Based on Truxene: Synthesis and Optical Properties. Org. Lett., ), .7.Cao, Xiao-Yu; Zhou, Xing-H Zi, H Pei, Jian*. Novel Blue-Light-Emitting Truxene-Containing Hyperbranched and Zigzag Type Copolymers: Synthesis, Optical Properties, and Investigation of Thermal Spectral Stability. Macromolecules, ), .8.Cao, Xiao-Yu; Liu, Xue-H Zhou, Xing-H Zhang, Y Jiang, Y Cao, Yong*; Cui, Yu-Xin*; Pei, Jian*. Giant Extended p-Conjugated Dendrimers Containing the 10,15-Dihydro-5H-diindeno[1,2-a;1',2'-c]fluorene Chromophore: Synthesis, NMR Behavior, Optical Properties, and Electroluminescence. J. Org. Chem., ), .9.Chen, Yi; Zhang, J Chen, J Cao, Xiao-Yu; Wang, J Zhao, Yu-Fen*. Sensitivity improvement of amino acids by N-terminal diisopropyloxyphosphorylation in electrospray ionization mass spectrometry. Rapid communications in mass spectrometry: RCM, ), 469-473.10.Chen, H He Meiyu*; Cao, X Zhou, X Pei, Jian. Efficient matrix-assisted laser desorption/ionization method for fully p-conjugated dendrimers. Rapid communications in mass spectrometry: RCM, ), 367-370.11.Cao, Xiao-Yu; Zhang, Wen-B Wang, Jin-L Zhou, Xing-H Lu, H Pei, Jian*. Extended p-Conjugated Dendrimers Based on Truxene. J. Am. Chem. Soc.,
(41), .12.Pei, Jian*; Wang, Jin-L Cao, Xiao-Yu; Zhou, Xing-H Zhang, Wen-Bin. Star-Shaped Polycyclic Aromatics Based on Oligothiophene-Functionalized Truxene: Synthesis, Properties, and Facile Emissive Wavelength Tuning. J. Am. Chem. Soc.,
(33), .13.Pei, Jian*; Ni, J Zhou, Xing-H Cao, Xiao-Yu; Lai, Yee-Hing. Regioregular Head-to-Tail Oligothiophene-Functionalized 9, 9'-Spirobifluorene Derivatives. 2. NMR Characterization, Thermal Behavior, and Electrochemical Properties. J. Org. Chem., ), .14.Chen, J Zhang, Y Cao, Xiao-Yu; Wang, J Chen, Yi; Zhao, Yu-Fen*. Monitoring the hydrolysis of p-nitrophenyl acetate catalyzed by seryl-histidine with electrospray ionization mass spectrometry. Chin. J. Chem., ), .15.Pei, Jian*; Ni, J Zhou, Xing-H Cao, Xiao-Yu; Lai, Yee-Hing. Head-to-Tail Regioregular Oligothiophene-Functionalized 9,9'-Spirobifluorene Derivatives. 1. Synthesis. J. Org. Chem., ), .16.Zhao, C Li, P Cao, X Xi, Zhenfeng*. Lewis Acid Mediated Reactions of Zirconacyclopentadienes with Aldehydes. One-pot Synthesis Route to Indene and Cyclopentadiene Derivatives from Aldehydes and Benzyne or Alkynes. Chem. Eur. J., ), .
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