报告人：张光烨 教授

邀请人：孙会靓 教授

主持人：孙会靓 教授

时间：2023年11月28日（星期二）14:00-16:00

地点：广州大学大学城校区理科北202-2会议室

报告人简介

张光烨，博士，深圳市海外高层次人才，深圳技术大学润园青年PI。2009年本科毕业于中国科学技术大学，2015年博士毕业于美国加州大学洛杉矶分校（UCLA），随后在美国UCLA等高校担任讲师。2016年起在香港科技大学进行博士后研究，2017年担任香港科技大学研究助理教授。2018年作为共同创始人创办了有机光伏公司以推动有机光伏的产业化进程。2020年加入深圳技术大学。主要研究兴趣是有机半导体材料、器件及物理，在有机光伏领域有十余年的研发或产业化经验。累计发表论文80余篇，引用八千余次，多次入选斯坦福全球前2%顶尖科学家榜单及科睿唯安全球前1%“高被引学者”榜单。

报告内容简介

有机太阳能电池作为目前最具潜力太阳能电池之一，具备柔性、轻便、印刷生产成本低和室内光电转化效率高的特点，因此拥有众多传统光伏不适用的应用场景。课题组将活性层材料中的给体与受体都换成聚合物，制备出全聚合物太阳能电池（all-PSCs），使得这种有机太阳能电池不仅保留了传统有机太阳能电池的特点，还拥有着良好的成膜性能、更好的力学性能以及更优异的光热稳定性。但由于给体和受体都是聚合物，使得活性层形貌更加难以调控。为了解决此问题，课题组选用一种在全聚合物体系中极少使用的逐层制备（SqP）方法。为了适应未来有机光伏大面积生产及产业化，并没有使用有机太阳能电池常用的溶剂氯仿处理活性层，而是选用沸点高的甲苯或邻二甲苯作为溶剂，目前已使用该方法将二元全聚合物体系效率提升至17%以上，三元全聚合物体系提升至18%以上。此外，通过动态光谱仪监测整个成膜过程，结果显示，相比混合制备（BC）方法，SqP方法能够有效缩短活性层成膜时间。通过断层紫外测试（FLAS）垂直组分分布证明BC方法在活性层垂直方向上，给体和受体是均匀分布的，SqP方法是靠近阳极给体富集和靠近阴极是受体富集这种更加理想的垂直形貌，以及通过2D-GIWAXS分析发现SqP方法的相干长度大于BC方法，证明SqP方法能够有效改善π-π堆积的结晶质量。总的来说，在全聚合物体系中，SqP方法能够有效提升给受体相的纯度，这可能改善载流子的迁移率，是一种优化器件的有效方式。在全聚合物体系中，课题组首次使用高沸点溶剂处理活性层制备出的高效率SqP-全聚合物太阳能电池，这种不同于传统方法的器件工艺在器件工程中具有很强的普适性和潜在价值，为探索高效率全聚合太阳能电池提供了新思路。

此外，课题组也在基于BDF的聚合物体系当中进行了探索，通过同分异构体溶剂添加剂工程等手段首次实现了BDF基有机太阳能电池18.4%的光电转化效率。