廖良生教授课题组
FUNSOM
要闻


本课题组与日本九州大学Adachi教授课题组

在《Nature Communications》上发表OLED重要研究成果

  

  近日,《Nature Communications》杂志发表了本课题组与日本九州大学Chiyaha Adachi教授课题组合作的突破性研究成果:在热激活延迟荧光有机发光二极管(OLED)的发光层中使用n-型主体材料,可有效增加发光器件的工作寿命和有效提高发光器件的发光效率。该项研究为突破蓝光OLED工作寿命短的瓶颈提供了有效方法。

  众所周知,OLED由于其理想的光电特性,已成为一种主流的信息显示技术。随着研究的深入发展,一种通过第三代有机电致发光材料而发光的OLED,目前正在受到广泛关注。这种所谓的第三代有机电致发光材料,其发光是通过一种称为热激活延迟荧光(TADF)机制而产生的。然而,在这一领域中,器件的工作寿命,特别是蓝光器件的工作寿命,仍然是一个悬而未决的问题。为此,该项研究表明:具有电子传输特性的n-型主体材料(其化学结构中通常包括受体部分),在热激活延迟荧光OLED中具有平衡电荷量、拓宽载流子复合区、防止高能激子形成的内在能力。这种n-型主体材料,可将绿色和蓝色热激活延迟荧光OLED的工作寿命分别延长30和1000倍以上。结果表明,这种n-型主体材料非常适合用来实现长寿命的热激活延迟荧光OLED。

  本课题组成立九年来,在有机发光材料与器件、太阳能电池材料与器件、量子点发光器件等研究领域中不断创新,并寻求产业化应用突破。近年来先后主持了包括国家科技部“863“计划重大项目课题、国家重点研发计划“战略性先进电子材料”专项项目、国家自然科学基金重点项目在内的各类科研项目10余项(国拨经费超过7000万元);分别在nature Reviews Materials, Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials, Energy & Environment Science等国际权威杂志发表学术论文200余篇,取得了一系列重要研究成果。目前,本课题组与苏州大学功能纳米与软物质研究院部分教授一道,正在推进我国OLED照明技术的产业化。


文章链接https://www.nature.com/articles/s41467-017-02419-x



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新闻动态

X-Mol资讯连续报道我组在钙钛矿太阳能电池方面取得的进展


  • 1.基于Perylene微纳结构界面诱导晶化的平面钙钛矿太阳能电池

  尝试使用有机小分子Perylene作为空穴界面材料,以PEDOT:PSS为自组装基底,通过溶剂优化、浓度调节等方式,得到了不同微纳结构的Perylene薄膜。进一步,在微纳结构Perylene薄膜诱导生长的基础上,制备了高质量的钙钛矿晶体薄膜,对应的钙钛矿太阳能电池的最高效率可达17.06%,此方法也可以有效用于制备大面积钙钛矿太阳能电池。本研究结果表明:可以通过制备微纳结构的空穴界面层,作为晶核种子诱导层,利用界面诱导晶化的方法来大幅提高钙钛矿薄膜的晶体质量,从而制备高效、稳定的平面异质结钙钛矿太阳能电池。

  X-Mol资讯报道文章链接http://www.x-mol.com/news/2954

  • 2.铅铟二元体系高效钙钛矿太阳能电池

  通过尝试采用引入铟(In)部分替代铅(Pb)的来制备钙钛矿太阳能电池,从钙钛矿薄膜制备、退火工艺、器件结构设计等方面进行了优化。结果发现,当用15%的铟(In)代替铅(Pb)时,在降低铅(Pb)使用量的同时,所制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率可以从纯铅(Pb)体系的12.61%提高到铅(Pb)铟(In)二元体系的17.55%。X线光电子能谱(XPS)表征表明,铟(In)和氯(Cl)元素存在于退火后的钙钛矿薄膜中。通过与上海应用物理研究所高兴宇研究员、杨迎国博士合作,利用上海光源衍射线站GIXRD进一步表征发现,铅(Pb)铟(In)二元体系钙钛矿太阳能电池薄膜具有多重有序的结晶取向和多重电荷传输通道,从而很好地解释了掺铟钙钛矿型太阳能电池具备效率高(17.55%)和稳定性好的主要原因。此研究工作为开辟无铅(Lead-Free)或低铅(Less-Lead)钙钛矿太阳能电池研究奠定了一定的实验基础。

  X-Mol资讯报道文章链接http://www.x-mol.com/news/3015

  • 3.基于铜盐掺杂Spiro-OMeTAD空穴传输层的高效稳定钙钛矿太阳能电池

  尝试使用铜盐(如CuSCN、CuI)掺杂来提高Spiro-OMeTAD薄膜的空穴迁移率和稳定性。无机的铜盐(如CuSCN、CuI)薄膜具有较好的导电性和稳定性,又可溶液法成膜,掺杂过程中与Spiro-OMeTAD的成膜工艺非常匹配。研究人员通过优化掺杂比例,可将Spiro-OMeTAD薄膜的空穴迁移率从6.5 × 10−4 cm2 V−1s−1提高到2.6 × 10−3 cm2 V−1 s−1。其器件应用显示,基于铜盐(CuSCN)掺杂Spiro-OMeTAD空穴传输层的钙钛矿太阳能电池取得了18.02%的能量转换效率,大幅超过基于无铜盐掺杂Spiro-OMeTAD的14.84%。更为重要的是,通过铜盐掺杂抑制了Spiro-OMeTAD薄膜的聚集和晶化,减缓了氧气和水分通过Spiro-OMeTAD薄膜中的针孔和空洞对钙钛矿功能层的侵蚀,使得钙钛矿太阳能电池的稳定性得到大幅提高。通过与上海应用物理研究所高兴宇研究员、杨迎国博士合作,利用上海光源衍射线站GIXRD进一步验证了铜盐掺杂在提高钙钛矿太阳能电池的稳定性方面发挥了重要角色。

  X-Mol资讯报道文章链接http://www.x-mol.com/news/2991






新闻动态

廖良生教授和孙宝全教授课题最新合作研究成果

www.materialsviewschina.com上被亮点报道

   苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)廖良生教授和孙宝全教授课题组最新合作研究成果“Dopant-Free Spiro-Triphenylamine/Fluorene as Hole-Transporting Material for Perovskite Solar Cells with Enhanced Efficiency and Stability”被材料领域权威杂志Adv. Fun. Mater.接收。该研究成果开发了一种新型的空穴传输材料 2,2’,4,4’-四-(二甲氧基二苯胺)-螺芴三苯胺)(SAF-OMe),在保持高效率的情况下,提高了钙钛矿电池在空气中工作的稳定性,从而有望推进钙钛矿电池在今后的商业化。

报道链接:http://www.materialsviewschina.com/2016/03/based-on-hole-doped-perovskite-materials-for-high-efficiency-and-long-life-of-solar-cells/

文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201504245/abstract

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我组李永玺博士后在JMCA上发表封面论文


  李永玺博士后在Journal of Materials Chemistry A上发表题为"Non-fullerene acceptor with low energy loss and high external quantum efficiency: towards high performance polymer solar cells"的论文,该论文被选为当期的封面论文


摘要:

  A non-fullerene electron acceptor bearing a fused 10-heterocyclic ring (indacenodithiopheno-indacenodithiophene) with a narrow band gap (∼1.5 eV) was designed and synthesized. It possesses excellent planarity and enhanced effective conjugation length compared to previously reported fused-ring electron acceptors. When this acceptor was paired with PTB7-Th and applied in polymer solar cells, a power conversion efficiency of 6.5% was achieved with a high open circuit voltage of 0.94 V. More significantly, an energy loss as low as 0.59 eV and an external quantum efficiency as high as 63% were obtained simultaneously.


文章链接:http://xlink.rsc.org/?DOI=C6TA00612D