陈义旺和谌烈教授领导的课题组取得系列科研新成果

本网讯（化学学院）近日，化学学院陈义旺和谌烈教授领导的课题组在可溶液印刷加工的聚合物太阳能电池器件的研究取得系列新成果，通过界面偶极取向调控和卷对卷印刷加工的碳基透明电极，获得高效率非铟锡氧化物电极全溶液加工有机太阳能电池器件，研究论文发表在 Advanced Functional Materials 等一区期刊上，其影响因子达10.4。

该研究成果创新性地将化学性质稳定且可溶液加工的压电聚合物用作太阳能电池的界面修饰层，结合外加偏压极化过程，其在正向电池的阴极界面和反向电池的阳极界面均实现了良好的修饰效果，能够代替传统材料。通过对其机理进行详细研究，课题组还观察到可控偶极的存在，证实了可控偶极通过调节表面电势改变界面修饰结果。通过整体电荷转移模型进一步说明了偶极调控和表面电势变化，以及真空能级移动与电极接触的关系 (该研究成果发表在 Adv. Funct. Mater. DOI: 10.1002/ adfm.201500500)。醇溶性共轭聚电解质-离子液晶复合物作为界面修饰层形成偶极子在电场作用下能可逆快速取向并形成偶极矩，实现全溶液加工器件效率提高至8.5% (该研究成果发表在 Adv. Funct. Mater. 2014, 24 (25), 3986-3995)。

课题组采用水溶性导电聚合物填充原位生长石墨烯/银纳米粒子，提高其导电性同时获得表面等离子体共振效应。进一步分别采用磺化聚醚砜、磺化碳纳米管、磺化石墨烯和酸处理碳纳米管处理，提高水溶性导电聚合物电导性，同时能制备柔性透明电极，取代铟锡氧化物电极。在卷对卷印刷工艺制备碳纳米管中掺杂碳基透明电极，方块电阻降低至17 Ω/sq，制备非铟锡氧化物电极太阳能电池器件效率达7.47% (该研究成果发表在 Chem. Mater. 2014, 26 (21), 6293-6302) 。结合研究成果，课题组还发展了一套可全自动化、大面积溶液加工卷对卷印刷柔性光电器件装备。