香港城市大学研究生(香港城市大学研究生申请条件)



香港城市大学研究生,香港城市大学研究生申请条件

近日,《Advanced Energy Materials》在线刊登了香港城市大学朱宗龙助理教授课题组最新成果。朱宗龙课题组在全聚合物太阳电池方面取得重要进展,研究团队设计了一种非卤溶剂协同逐层旋涂的加工方法,有效地调控了全聚合物太阳电池的材料结晶性与共混形貌,相比于传统的共混旋涂方法,能有效提升器件的填充因子(77.7%)和光伏性能,研究表明该方法在全聚合物体系具有独特的优势,实现了目前全聚合物太阳电池最高光电转换效率记录之一(17.7%),为全聚合物太阳电池发展提供重要的指导意义。相关研究成果以“Boosting the Fill Factor through Sequential Deposition and Homo Hydrocarbon Solvent toward Efficient and Stable All-Polymer Solar Cells”为题发表在国际顶尖期刊《Advanced Energy Materials》上。

近期,全聚合物太阳电池(all-PSC)由于具有优异的机械加工性能、质量轻盈、可印刷制备等特点受到各国科研人员的关注。然而,由于聚合物批次重复性差,聚合物-聚合物共混性差,导致活性层中的共混形貌的优化非常复杂,制约着器件性能的提升。

为此,朱宗龙课题组一方面利用高沸点的非卤素溶剂邻二甲苯( ortho-xylene)对聚合物的预聚集效应,实现更好的聚合物给受体的堆积。另一方面,采用了逐层加工(sequential deposition)工艺调控活性层中垂直相分离,实现了基于PM6:PY-V- γ的全聚合物太阳电池中共混膜微纳形貌的优化,最终获得了高性能的全聚合物太阳电池器件。

图1. 高效全聚合物太阳电池体系与器件结构

结果表明,逐层加工相比共混旋涂的优势主要来自填充因子的提升,这受益于活性层形貌改善、电荷传输的提升和激子复合受抑制等因素。为了进一步对填充因子损失进行分析,本文提出了一种新的计算分析方法,将填充因子的损失分为ΔFF Rs, ΔFF Rsh和ΔFF J02三类,详细结果如图2所示。此外,本文还制备了全聚合物太阳电池柔性器件,结果表明,该方法制备的器件的机械加工性能相比共混旋涂同样具有显著优势。

图2. 全聚合物太阳电池器件的能量损失和填充因子损失分析

朱宗龙课题组长期致力于有机电子学的材料、器件与相关机理方面的研究,近期系列研究成果发表在Science(IF=63.714), Advanced Materials (IF=32.186), Advanced Energy Materials (IF=29.698), Advanced Functional Materials (IF=19.924)等多个顶尖学术期刊。

香港城市大学化学系博士生王焱和香港科技大学博士后于涵为该论文的共同第一作者,香港城市大学朱宗龙助理教授和香港科技大学于涵为该论文的共同通讯作者。本工作得到创新科技基金、香港研究资助局、广东省自然科学基金、深圳市科创委资助。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202202729

来源:高分子科学前沿

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