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时间:2016-03-12

理学院科研人员在有机光电子器件领域研究取得重要进展

发布时间:2016-03-12 18:11:32

 
理学院光电子技术研究所张福俊教授课题组最近在三元有机光伏器件及光电倍增型有机光电探测器方面取得重要研究进展。课题组自2012年开始探索三元有机光伏器件的制备工艺及工作机理。经过几年不断地努力,初步澄清了三元体系中激子、载流子动力学过程,探索出提高有机光伏器件效率的有效方法,发表An1类论文2篇和An2类论文6篇。在三元有机光伏器件的研究成果已被高水平期刊Nature Photonics,Chemical Review,Chemical Society Reviews上发表的文章正面报道或直接引用实验数据、结论,累计被引110多次。
 
最近,硕士生张苗利用三元策略及溶剂熏蒸的方法,协同作用提高了器件的光电转换效率,制备出以Si-PCPDTBT为给体材料有机光伏器件的效率达到国际领先水平,相关工作发表在国际著名期刊Nano Energy 22(2016)241-254[影响因子10.3]。博士生安桥石在国际著名期刊Energy Environmental Science 9(2016)281-322[影响因子20.5]发表了三元有机光伏器件最近研究进展的综述性论文。课题组在三元有机光伏器件方面的研究成果,陆续被国内微头条、X-MOL资讯、能源材料化学协同创新中心(2011计划)网站等转载。 
 
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2015年,该课题组首次报道了界面陷阱诱导隧穿增强的有机光电探测器,这种器件与文献中报道的有机光电探测器相比,对光的响应度提高了3个数量级以上,且保持了非常低的暗电流。博士生李凌亮在Nature出版社的Scientific Reports 3(2015)9181[影响因子5.5]上发表了第一篇论文,之后课题组又陆续在An2类期刊上发表了5篇SCI论文,系统地澄清了此类器件的工作机理,并进一步提高了器件性能。硕士生王文斌利用三元策略,将这种探测器的响应范围拓展到近红外区域。最近与北京大学占肖卫教授课题组合作,首次报道了非富勒烯材料在光电倍增型有机探测器上的应用,器件稳定性得到显著提高,相关工作发表在Nanoscale 8(2016)5578-5586 [影响因子7.3]。
 
该研究成果得到了诺贝尔奖得主Heeger教授在Chemical Society Review 2016,DOI: 10.1039/c5cs00650c [影响因子33]高度评价,“张等人在P3HT:PC61BM体系中通过使用少量的PC61BM作为电子陷阱实现了光电倍增效应。随后,他们进一步在该体系中掺入了PTB7-Th,通过构建三元体系来获得近红外响应。反向偏压条件下,在紫外-可见-近红外波段实现了较高的的外量子效率,同时保持了较低的暗电流。该方法为解决近红外(红外)有机光电探测器低响应和高暗电流的问题指明了一个重要的研究方向”。该工作也被编入由国际知名出版社Elsevier出版的《Photodetectors》专著的第7章“Organic Photodetectors”中,整段报道了该课题组在光电倍增型有机光电探测器的研究成果。该工作还国外媒体ATALS of Science转载。
  
课题组在日盲型紫外探测器方面的研究成果,被Laser focus world作为“Newsbreaks”重点报道。张福俊教授已有3篇第一或通讯作者发表的论文被ESI高被引数据库收录,1篇第一作者论文被评为“中国百篇最具影响国际学术论文”。
 
上述研究得到了北京交通大学“卓越百人计划”、基本科研业务费“专题项目”,国家自然科学基金“面上项目”的支持。
 
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 LDR北京交通大学新闻网

文字:理学院

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