《多維共軛大分子非富勒烯受體》是依託北京大學，由占肖衛擔任負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：多維共軛大分子非富勒烯受體
- 項目負責人：占肖衛
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相對於有機太陽能電池電子給體材料，電子受體材料的發展嚴重滯後。儘管富勒烯衍生物是最廣泛使用的電子受體，它存在一些缺點，因而發展高性能的非富勒烯受體十分必要。相對於富勒烯受體材料，非富勒烯受體材料的發展緩慢。高性能的非富勒烯受體材料的嚴重缺乏是制約有機高分子太陽能電池這一領域發展的瓶頸，是亟待解決的關鍵科學問題。本項目圍繞這一關鍵科學問題和瓶頸問題，擬設計創造可溶液加工、吸收強而寬、高電子遷移率、合適LUMO能級、與電子給體能形成合適相分離的多維共軛大分子非富勒烯受體材料新體系，構築高效率有機高分子太陽能電池（效率7%），探索製備高效大面積柔性器件，研究大分子化學結構、聚集態結構、電子態結構與光伏性能之間的關係，為非富勒烯電子受體材料的設計提供理論指導。
結題摘要
相對於有機太陽能電池電子給體材料，電子受體材料的發展嚴重滯後。儘管富勒烯衍生物是最廣泛使用的電子受體，它存在一些缺點，因而發展高性能的非富勒烯受體十分必要。高性能的非富勒烯受體材料的嚴重缺乏是制約有機太陽能電池領域發展的瓶頸，是亟待解決的關鍵科學問題。本項目圍繞這一關鍵科學問題和瓶頸問題，開展了如下創新性工作：1、提出了“稠環電子受體”新概念，創造了稠環電子受體這一嶄新的非富勒烯受體體系；2、設計合成了一維或多維共軛稠環大分子非富勒烯受體材料；3、構築了高效率非富勒烯太陽能電池，效率超過12%；4、製備了大面積柔性器件和半透明器件；5、研究了稠環電子受體分子結構、聚集態結構與光伏性能的關係，特別是芳核工程、側鏈工程和端基工程的影響。項目執行期間，以通訊作者在高水平期刊上發表了25篇研究論文，其中影響因子10以上的18篇，包括Chem. Rev. 1篇、Chem. Soc. Rev. 1篇、Acc. Chem. Res. 1篇、J. Am. Chem. Soc. 3篇、Adv. Mater. 8篇、Energy Environ. Sci. 2篇、Adv. Energy Mater. 2篇。這25篇論文中，入選ESI高被引論文12篇，入選ESI熱點論文10篇，入選中國百篇最具影響的國際期刊論文3篇，他引次數超過100次的論文6篇，他引總次數超過2000次。申請中國發明專利6項，PCT發明專利3項。培養博士畢業生2名。國內外同行幾十次用“明星分子”、“先驅”、“最高效率”、“原創”等評價我們的工作。我們發明的ITIC已成為明星分子，創建的稠環電子受體體系被認為是最好的受體體系。我們的原創性和先驅性工作引起了國內外同行的廣泛關注和跟進，國內外數家公司已在商業銷售我們發明的稠環電子受體，全球五十多個研究組使用稠環電子受體製備了高性能有機太陽能電池，效率達14%以上，好於富勒烯受體，證明了稠環電子受體具有廣泛的普適性。ITIC這樣的高性能稠環電子受體的出現顛覆了富勒烯受體的統治地位，使有機太陽能電池邁向新紀元。 我們圓滿完成了項目的研究計畫，實現了項目的預期目標。
