研究展望｜南方科大何凤等：氯介导有机光伏材料

　　有机太阳能电池(OSCs)作为新一代的光伏技术，因为其具有重量轻，机械柔性好，厚度薄，半透明及适合大规模的溶液加工制造等优点，具有巨大的商业应 用潜力而受到广大的科研工作者地紧密关注和持续研究。

　　材料的合理设计对提高有机太阳能电池的能量转换效率(PCE)起着至关重要 的作用。近年来有机太阳能电池在给受体材料的研究上取得了巨大成功，为效率的快速增长做出了巨大贡献。目前其最高效率已经超过19%，显示出它们在实际应用中的巨大潜力。利用氯取代策略调控给受体材料性能被证明是一种有效的方法，具有重要的应用意义。从 2017 年，课题组开始逐渐报道关于氯原子介入有机太阳能电池材料后调控其性质及光伏性能的系列研究结果，通过研究的不断深入，发现了其在调节材料性能上的巨大潜力。本研究展望主要先简要介绍了近年来利用氯介导策略发展的系列具有代表性的氯介导聚合物给体和非富勒烯受体材料体系，在不断取得的进展和成果积累上，逐渐形成了“氯介导有机光伏材料体系”；强调了氯原子在调控材料能级，分子间堆积、活性层薄膜形貌等方面的能力及其对器件光伏性能的重要影响，总结了氯取代策略在调控材料性能的系统规律，探究了其内在机理。此外，还讨论了未来在开发新型氯介导有机光伏材料时应考虑一些的关键问题，如效率、成本和稳定性。

　　这一成果近期发表在《化学学报》上，文章的通讯作者是南方科技大学何凤教授，第一作者是南方科技大学在读博士研究生蒲明瑞。

图 1  氯介导有机光伏材料

作者简介

　　何凤博士现为南方科技大学化学系教授，课题组长，国家杰出青年基金获得者。于 2002 年和 2007 年毕业于吉林大学并获学士和博士学位，师从马於光院士；其后先后加入加拿大多伦多大学 Mitchell A. Winnik 教授、英国布里斯托尔大学 Ian Manners 教授和美国芝加哥大学 Luping Yu 教授研究团队从事博士后研究；2012 年起，作为高级研究员先后加入美国 Nano-C, Inc.公司和美国 Polyera Corp.公司进行研发工作。2014 年加入南方科技大学开展教学和研究工作，主要围绕有机功能材料分子间非共价相互作用调控开展研究，并在有机光伏材料和聚合物二维三维自组装微纳材料等方向拓展其应用，至今在 Joule、J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Edit. 以及 CCS Chem. 等国际顶尖专业杂志上已发表论文超过 160 篇，并授权多项美国和中国发明专利。曾入选国家特聘专家（青年）项目，2019 年获得中国化学会氯元素代言青年科学家。

文章信息

蒲明瑞, 何凤. 氯介导有机光伏材料[J]. 化学学报, 2023, 81(11): 1541-1550.

Mingrui Pu, Feng He. Chlorine-Mediated Organic Photovoltaic Materials[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(11): 1541-1550.

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