实验室黄飞教授团队在《Progress in Polymer Science》π-共轭聚合物综述文章
近日,华南理工大学材料科学与工程学院/发光材料与器件国家重点实验室黄飞教授团队在国际材料科学领域一流期刊《高分子科学进展》(Progress in Polymer Science)上发表了题为“π-共轭聚合物在有机光伏(太阳电池和光探测器)中的应用”(Recent Progress in π-Conjugated Polymers of Organic Photovoltaic: Solar Cells and Photodetectors)的长篇综述论文,全面介绍了π-共轭聚合物的分子设计理念及其在有机太阳电池和有机光探测器中的发展现状,并对其未来发展面临的挑战及方向提供了参考。
π-共轭聚合物由于其质轻,柔性,颜色可调,可大面积溶液加工等优势在有机光伏领域具有非常广阔的应用前景。在过去的几十年中,大量的π-共轭聚合物被研究人员开发出来并应用于有机太阳电池和有机光探测器领域。
为了进一步探究π-共轭聚合物分子结构与器件性能之间的关系,文章首先从溶解性、吸收光谱、能级水平、迁移率和形貌五个方面总结了π-共轭聚合物的分子设计理念,并从共轭骨架工程、侧链工程、结构规整工程、卤素原子取代和分子量工程五个方面详细阐述了π-共轭聚合物的分子设计策略。随后,文章围绕上述设计理念与策略,重点总结了π-共轭聚合物在全聚合物太阳电池(all-PSCs),室内光伏(IOPVs),厚膜太阳电池,单组份太阳电池(SCOSCs)和短波红外有机光探测器(SWIR-OPDs)中的应用现状,深入讨论了分子结构特性与器件性能及应用场景之间的内在关系。最后,文章针对目前π-共轭聚合物存在的相关问题和有机光伏领域的发展要求对π-共轭聚合物的材料设计和未来发展做出了展望。
该论文的第一单位为华南理工大学材料科学与工程学院、发光材料与器件国家重点实验室。论文的通讯作者为黄飞教授,第一作者为刘春晨副研究员。该工作得到了中央高校基础研究基金、广东省基础与应用研究重大专项和国家自然科学基金的支持。