中国半导体十大研究进展候选推荐（2020-027）———有机太阳电池效率突破18%

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工作简介

         ——有机太阳电池效率突破18%

基于有机半导体材料的有机太阳电池具有轻便、柔性、可印刷制备等优点，是未来极具竞争力的一种光伏技术，拥有巨大商业化潜力。近年来随着非富勒烯受体材料的出现，有机太阳电池效率快速提高，但由于匹配非富勒烯受体的优秀给体材料稀少，限制了电池的发展。

针对这一问题，国家纳米科学中心丁黎明研究员、肖作研究员等人与中国科学技术大学杨上峰教授、天津大学张小涛教授合作，研发了一种基于大平面稠环单元二噻吩并苯并噻二唑（DTBT）的新型宽带隙聚合物给体材料D18。D18具有深HOMO能级，良好分子堆积和结晶性，以及良好的空穴迁移率，它与非富勒烯受体Y6组合的单结电池效率达18.22%（中国计量科学研究院（NIM）认证效率达17.6%），这是目前报道的有机太阳电池效率的最高纪录。本成果使有机太阳电池效率迈上了一个新台阶，巩固了中国在有机太阳电池研究方面的领军地位，证明了有机太阳电池的巨大潜力，将大力推动中国有机太阳电池产业化。

研究结果于2020年1月7日以“18% Efficiency organic solar cells”为题发表在《Science Bulletin》（Science Bulletin, 2020, 65, 272），刘启世、江宇凡、金柯为共同第一作者，肖作研究员、杨上峰教授、张小涛教授、丁黎明研究员为共同通讯作者。目前该论文已被引用401次（google scholar）。

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主要作者简介

第一作者刘启世，博士研究生。

联合培养，2016年8月至2020年1月在国家纳米科学中心丁黎明课题组工作。

第一作者江宇凡，硕士研究生。

联合培养，自2019年2月在国家纳米科学中心丁黎明课题组工作。

第一作者金柯，硕士。

丁黎明课题组研究助理。

通讯作者肖作，国家纳米科学中心研究员，博士生导师，国家优秀青年基金获得者。

长期从事有机太阳电池、有机光电材料研究；近年来围绕有机太阳电池关键材料取得了系列创新突破，开发的高分子给体、富勒烯受体、非富勒烯受体等材料性能均达到世界先进水平。在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Sci. Bull.等科学期刊发表论文90余篇。

通讯作者杨上峰，中国科学技术大学教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，英国皇家化学会会士。

2003年在香港科技大学获博士学位。2004年2月至2007年12月获得洪堡基金会资助在德国莱布尼兹固体材料研究所工作。2007年12月加入中国科学技术大学材料科学与工程系和合肥微尺度物质科学国家实验室任双聘教授，2014年10月起任材料科学与工程系执行主任，2015年10月起任中国科学院能量转换材料重点实验室副主任。

长期从事富勒烯功能材料的研究，目前研究方向是新型碳纳米材料的合成及其在钙钛矿太阳电池中的应用。在Nature Commun.，Adv. Mater.，Angew. Chem. Int. Ed.，J. Am. Chem. Soc.，Chem. Rev.，Chem. Soc. Rev.，Acc. Chem. Res.等科学期刊发表论文270余篇。获得中国科学技术大学校友基金会“优秀青年教师奖”（2010年）、中国科学院“优秀导师奖”、中国科学院“朱李月华优秀教师奖”（2016 年、2017 年）。

通讯作者张小涛，天津大学副研究员，教育部青年长江学者。现任天津大学分子聚集态科学研究院副院长。

长期从事有机半导体光电材料的设计合成以及光电器件方面研究；近年来在有机半导体晶体材料及共晶体材料的制备方面取得系列进展，并对材料的光、热、电转化进行研究。在Chem. Soc. Rev.，Adv. Mater.，Angew. Chem. Int. Ed.等科学期刊发表论文50余篇。

通讯作者丁黎明，国家纳米科学中心，研究员，博导。

1996年中国科大高分子科学博士学位（长春应化所联合培养）。1998-2009先后在瑞典Linköping大学，美国国家高分子研究中心（麻省大学）, 美国Wright-Patterson空军基地，美国Argonne国家实验室，Konarka公司从事有机光电材料和器件研究。2010年加入国家纳米科学中心（中科院高层次人才计划引进）。

目前研究兴趣包括有机太阳电池，钙钛矿太阳电池，光探测器。丁黎明团队在有机太阳电池富勒烯受体，非富勒烯受体，高分子给体材料的研发方面连续取得重大突破，实现单结有机太阳电池效率世界纪录（18%）。在Science，Joule，Nature Comm，EES，Nano Energy，AEM，AM，Sci Bull，Angew等科学期刊发表研究论文262篇。获得2018年度和2019年度Science Bulletin最具贡献作者奖。丁黎明教授是RSC Fellow，Science Bulletin副主编，Journal of Semiconductors副主编，Mater Chem Front顾问委员会委员，2017科技部有机太阳电池重大研发计划首席科学家，2020年度“科学探索奖”提名人。目前他是中南大学，东南大学，武汉理工等大学客座教授。

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原文传递

详情请点击论文链接: https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.01.001

《半导体学报》简介：

《半导体学报》是中国科学院主管、中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物，1980年创刊，首任主编是王守武院士，黄昆先生撰写了创刊号首篇论文，2009年改为全英文月刊Journal of Semiconductors（简称JOS），同年开始与IOPP英国物理学会出版社合作向全球发行。现任主编是中科院副院长、国科大校长李树深院士。

2016年，JOS被ESCI收录。

2019年，JOS入选“中国科技期刊卓越行动计划”。

2020年，JOS被EI收录。

“中国半导体十大研究进展”推荐与评选工作简介：

《半导体学报》在创刊四十年之际，启动实施 “中国半导体年度十大研究进展”的推荐和评选工作，记录我国半导体科学与技术研究领域的标志性成果。以我国科研院所、高校和企业等机构为第一署名单位，本年度公开发表的半导体领域研究成果均可参与评选。请推荐人或自荐人将研究成果的PDF文件发送至《半导体学报》电子邮箱：[e-mail]，并附简要推荐理由。被推荐人须提供500字左右工作简介，阐述研究成果的学术价值和应用前景。年度十大研究进展将由评审专家委员会从候选推荐成果中投票产生，并于下一年度春节前公布。

JOSarXiv预发布平台简介：

半导体科技发展迅猛，科技论文产出数量逐年增加。JOSarXiv致力于为国内外半导体领域科研人员提供中英文科技论文免费发布和获取的平台，保障优秀科研成果首发权的认定，促进更大范围的学术交流。JOSarXiv由《半导体学报》主编李树深院士倡导建立，编辑部负责运行和管理，是国内外第一个专属半导体科技领域的论文预发布平台，提供预印本论文存缴、检索、发布和交流共享服务。

JOSarXiv于2020年1月1日正式上线（http://arxiv.jos.ac.cn/），通过《半导体学报》官网（http://www.jos.ac.cn/）亦可访问。敬请关注和投稿！

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