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【百家大讲堂】系列讲座之高性能有机太阳能电池研究——北京航空航天大学孙艳明教授受邀做客北理工“百家大讲堂”

供稿:杨灿   摄影:赵鑫   编辑:隆哲源

2021年11月22日上午,由新葡萄8883官网AMG研究生院主办、新葡萄8883官网AMG承办的北理工“百家大讲堂”系列讲座在工业生态楼118报告厅举行。北京航空航天大学化学学院孙艳明教授受邀作题为“高性能有机太阳能电池研究”的学术报告。来自新葡萄8883官网AMG的部分研究生、求是书院和特立书院的部分本科生以及新葡萄8883官网AMG的陶军教授、张小玲教授、金旭辉教授、杜大明教授、吴彪教授、王金亮教授、安桥石特别研究员等共计100余名师生参加了本次报告会。本次报告会由新葡萄8883官网AMG副院长陶军教授主持。

孙艳明教授报告现场

孙艳明教授首先介绍了高效有机太阳能电池的研究背景以及发展现状,有机太阳能电池具有成本低、质量轻、可制成柔性器件等优点,在便携式以及半透明器件等方面具有极大的商业应用前景。近年来,随着有机太阳能电池活性层材料的不断推陈出新、器件结构和制备工艺的不断优化,提出构筑纳米尺度互穿网络本体异质结是制备高效率有机太阳能电池的关键,目前单节有机太阳能电池的光电转换效率已经突破18%。孙艳明教授结合近年来本课题组在有机太阳能电池领域的三个主要研究方向取得的最新研究进展进行了精彩的汇报。由于聚合物共混体系相分离自发进行,尺寸控制十分困难,孙艳明教授课题组提出运用纤维网络策略构筑结晶聚合物纳米纤维网络结构,有助于获得优异的电荷传输能力、理想的相分离尺寸、较高的相区纯度和形貌稳定性,进而促进电荷输运,提高效率和填充因子,制备了一系列高性能的的苝酰亚胺类和稠环受体类非富勒烯有机太阳能电池,通过微观调控聚合物给体分子骨架的侧链类型,进一步优化了分子的纤维聚集态结构,并应用光诱导力显微镜(PiFM)技术对给受体分子的纳米纤维形貌进行了定量分析,制备了一系列高效率、高环境稳定性的太阳能电池并尝试了大面积器件的制备。最后孙艳明教授对新型稠环电子受体材料的设计与合成的发展趋势进行了展望,提出设计、合成新型的受体分子以降低电压损失和提高受体分子间和分子内的三维电子互穿网络传输的见解,为开发新型高效的新型稠环电子受体材料提供了新思路和新视角。

学院师生认真倾听报告

孙艳明教授在报告过程中深入浅出,生动有趣,极具感染力,深受广大师生的喜爱和欢迎!

孙艳明教授与现场师生互动交流

报告结束后,氛围依然热烈,现场参会师生踊跃积极提问,孙艳明教授与师生积极互动,对师生们提出的问题进行了耐心且细致的解答,学术交流氛围浓烈,此次报告会圆满完成,与会师生收获颇丰。

部分参会教师与孙艳明教授(右四)合影留念

主讲嘉宾简介:

孙艳明,北京航空航天大学化学学院,教授、博士生导师。2002年本科毕业于山东大学化学学院。2007年在中国科学院化学研究所物理化学专业获博士学位。之后分别在英国曼彻斯特大学和美国加州大学圣芭芭拉分校从事博士后研究。2013年9月全职回北京航空航天大学工作。长期从事有机光电功能材料与器件的研究工作,提出了纤维网络调控有机太阳能电池活性层相分离的新策略。最近通过传统的侧链取代策略,优化了非富勒烯受体分子的分子堆积,构建了多尺度共混薄膜形貌,制备出了单结器件效率高达18.32%和填充因子为81.5%的有机太阳能电池。在Nature Energy, Nature Mater., Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等杂志上发表SCI 论文150余篇。论文被Nature, Science等杂志他引14000余次,多篇论文引用超过1000次。2018年度获批国家杰出青年科学基金。2019-2021年连续入选科睿唯安全球高被引科学家。

(审核:陶军)