华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室 工作简报 2025年第7期 （总第95期）
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摘要：
新闻动态
实验室党员干部赴广州党员干部纪法教育基地开展警示教育主题党日活动
“党员干部一定要深刻认识到作风建设永远在路上，必须常怀律己之心、筑牢思想防线。”为深入学习贯彻习近平总书记关于全面从严治党的重要论述精神，推动深入贯彻中央八项规定精神学习教育走深走实，进一步强化纪法观念，筑牢拒腐防变的思想防线，7月15日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室组织党员干部赴广州党员干部纪法教育基地开展警示教育主题党日活动。实验室副主任、材料科学与工程学院副院长苏仕健，副主任秦安军、专职副主任周玉，全重有机光电材料党支部、全重光电系党支部党员，行政科研管理人员等33人参加活动。
祝贺！实验室固定成员黄飞教授获“科学探索奖”
近日，第七届“科学探索奖”获奖名单正式揭晓，50位来自23家不同高校、科研院所的青年科学家，从1238名申报者中脱颖而出获得该奖。其中，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室固定成员，黄飞教授获得化学新材料领域“科学探索奖”。
广西钦州市人民政府副市长王文泽一行来实验室参观调研
7月14日下午，广西钦州市人民政府副市长王文泽一行来发光材料与器件全国重点实验室参观调研，华南理工大学副校长林艺文陪同调研。
实验室副主任夏志国对王文泽一行的到来表示热烈欢迎，并围绕实验室的发展历程、组织架构、核心研究方向展开详细介绍，同时阐述了近年来实验室在承担国家重大科技任务中所作出的努力与取得的进展。
诺贝尔化学奖得主Ben L.Feringa教授做客华南理工“麟鸿论坛”
7月12日，诺贝尔化学奖得主、荷兰皇家科学院院士、中国科学院外籍院士、荷兰格罗宁根大学BenL. Feringa教授访问华南理工大学，做客材料科学与工程学院“麟鸿论坛”。中国工程院院士、学校校长唐洪武在五山校区会见来宾，并为其颁发荣誉教授聘书。
北京市科学技术协会青年科技人才国情研修班一行来实验室参观调研
7月30日上午，北京市科学技术协会青年科技人才国情研修班一行50余人，走进发光材料与器件全国重点实验室，开展实地参观调研活动。
实验室副主任、材料学院副院长苏仕健教授热情接待了调研组，并围绕实验室发展脉络展开系统介绍，详细介绍了实验室的发展历程、重点介绍了以院士团队为核心、青年学者为骨干的人才梯队建设情况、实验室研究方向及近年来实验室承担的国家重大科技任务。
探秘神奇之光 中学学子走进发光材料与器件全国重点实验室
近日，110余名来自汕头市澄海中学、阳江市程村中学和福建省龙岩市“红蓝青科会”的师生怀着激动与好奇的心情，走进发光材料与器件全国重点实验室，开启了一段探秘神奇之光的科技旅程。
浙江大学竺可桢学院本科生来实验室参观学习
7月29日下午，浙江大学竺可桢学院15名本科生来实验室参观学习，了解发光材料与器件领域的前沿科技进展。
实验室姚亮教授对同学们的到来表示热烈的欢迎，并结合多项代表性研究成果，用通俗易懂的语言，向同学们讲解了聚集诱导发光的指纹快速显现试剂、毒品检测试剂盒，Micro-LED显示、热激子蓝光材料、柔性OLED 显示等成果的研究背景及应用。这些细致的介绍，帮助同学们构建起对发光领域的系统认知，加深了他们对该领域的理解。
研究进展
发光理论与机制
夏志国教授团队：基于烷基热裂解创制窄带发射Eu(II)基杂化卤化物
有机-无机杂化金属卤化物已成为多功能光子应用领域的新一代发光材料。近年来，一类新型的基于5d-4f跃迁的稀土Eu(II)基杂化卤化物发光材料获得研究者的关注，特别是其具有光谱可调、高发光效率和窄发射半峰宽等优点，在新型显示、闪烁体等领域具有应用潜力。然而，杂化发光卤化物的结构设计和合成策略仍受限于有限的组分工程和欠佳的相结晶质量，进而不能满足相应的光子学应用。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的夏志国教授课题组提出了一种适用于杂化金属卤化物的烷基热裂解合成策略，通过25种不同烷基链长度的有机化合物，制备出一系列高效窄带发射（半峰宽34-52 nm）的Eu(II)基杂化卤化物晶体。基于铕-卤多面体的构型、配位半径和畸变程度共同调控，本研究中设计合成的晶体实现了蓝-青-绿光范围内的可调发射。因此，该研究为杂化发光卤化物的组分设计与高质量晶体生长提供了新的思路。
马东阁教授团队：分子取向对热激子蓝色荧光OLED稳定性的影响
有机发光二极管（OLED）因其独特的优势在显示领域有着大规模应用，展现出卓越的发展前景。然而，目前蓝光 OLED 的稳定性明显低于红光与绿光 OLED，这对其商业化构成了重大障碍。最近，热激子材料作为新兴的材料体系，有助于解决蓝光OLED 的稳定性问题。因此，深入研究热激子蓝光 OLED 的稳定性问题及其影响机理迫在眉睫。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的马东阁教授课题系统性研究了分子极化取向与热激子蓝光OLED寿命之间的关系。通过瞬态电致发光（TREL）、导纳谱和光致衰减等研究结果表明，分子极化取向的提高有利于降低OLED器件中的缺陷并抑制其生成，实现器件寿命的提高，有望拓展在显示照明领域的应用。
苏仕健教授团队：反芳香性氮杂䓬并咔唑的π延展分子工程：高效稳定BT.2020绿光OLEDs
随着显示技术的快速发展，广播服务电视2020（BT.2020）标准为行业设立了新标杆，强调更广的色域和超高清（UHD）显示，从而对显示质量和色彩精度提出了更高要求。要实现有机发光二极管（OLED）对BT.2020标准的兼容，需同时精确调控发射波长并大幅压缩半峰宽（FWHM），这对材料设计提出了重大挑战。传统荧光材料和常规热活化延迟荧光（TADF）材料因基态与激发态间显著的结构弛豫，其FWHM通常超过50 nm，难以满足BT.2020对色彩纯度的严苛要求。而多重共振TADF（MR-TADF）机制因其刚性杂环骨架能将最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）空间分离并局域在给电子与受电子原子周围，成为开发高效窄谱带发光材料与器件的理想候选方案。尽管近年研究进展显著，同时满足BT.2020标准的高效、窄谱带且长寿命材料仍面临挑战。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的苏仕健教授课题组基于反芳香性氮杂䓬并[3,2,1-jk]咔唑的π延展分子工程策略，实现高效率和稳定BT.2020绿色OLEDs，有望拓展OLED领域的应用。
新型显示、探测与成像
何志才教授团队：超低暗电流短波红外有机光电探测器助力高品质无创血压监测与光通信
近红外有机光电探测器（NIR OPDs）以其器件柔性与光谱响应可调性在光通信和生物医学传感等领域展现出巨大应用潜力。然而，窄带隙受体材料虽可拓宽光谱响应，却面临暗电流抑制、探测率提升及特定波段响应设计等关键挑战，噪声与响应度的平衡关系限制了器件探测率的进一步提升，难以满足实际应用需求。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室何志才教授课题组通过分子结构形貌和器件界面协同调控策略，制备出在响应波长达到1200 nm、探测率高达7.19×1011Jones的超低暗电流短波红外有机光电探测器，并成功实现了高精度的无创血压监测和低误码率的实时近红外光通讯。
马东阁教授&陈江山研究员团队：双胍分子稳定富氯准二维钙钛矿实现高性能纯蓝光LED
近年来，钙钛矿发光二极管（PeLEDs）在绿光、红光和红外领域的外量子效率已超30%，但纯蓝和深蓝发射仍受限。准二维钙钛矿通过量子阱结构实现蓝移，但增加间隔阳离子会削弱电导率并造成多量子阱引发的光谱展宽。提升Cl含量可拓宽带隙，却带来薄膜覆盖率差、深能级缺陷和稳定性下降等问题。离子迁移进一步导致相分离与寿命缩短，因此开发能稳定晶格并抑制迁移的分子添加剂成为关键策略。
近日，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的马东阁教授&陈江山研究员课题组利用多功能添加剂苯基双胍PBG实现缺陷钝化、抑制离子迁移及调控结晶动力学，得到高效稳定的纯蓝PeLED（EQE 9.32%，寿命提升10倍），有望拓展高性能蓝光显示与固态照明应用。
朱旭辉教授团队：含蒽单元的有机电子传输材料的耐热性及其OLED器件特性研究
有机电子传输材料(electron-transportmaterial, ETM)是OLED器件的基本组成部分，协助电子从阴极注入到发光层，避免由阴极和发光层直接接触而引起的发光猝灭。同时，ETM影响电致发光效率、工作电压和长期稳定性等OLED特性。面向应用需求，ETM须具备以下特点：（1）低LUMO能级，如引入缺电子的氮杂环，有利于电子注入；（2）在热蒸发下，形成稳定的非晶态薄膜。其玻璃化转变温度Tg ≥ 120 ℃；（3）与8-羟基喹啉锂配合物（Liq）掺杂，作为高迁移率电子传输层（≥ 10-4 cm2/V-1·s-1），提升OLED稳定性；（4）强耐热性。除了高热分解温度（Td）之外，还需经受住长达约240-300 小时的连续热蒸发周期，具有挑战性。为此，须避免残留的低热分解温度的有机小分子杂质，以及在高真空和高温条件下，容易产生解离的潜在的水、有机溶剂分子，以及离子盐等。
蒽衍生物在OLED功能材料的发展史中占据重要地位。早期，双（萘基）蒽因具有双极性，并且显示出三线态-三线态湮灭（TTA）发光特性，而用来作为高性能蓝光发光层主体。虽经持续迭代，蒽基蓝光主体依然是当下OLED产品中不可或缺的功能材料。另外，通过引入强吸电子基团或缺电子的氮杂环，蒽基衍生物亦可作为OLED电子传输材料。蒽具有低三重态能级（ET » 1.8 eV），因此避免蒽基电子传输材料和绿色/红色磷光发光层之间的能量转移显得尤其重要。蒽衍生物的原料来源广泛，方便易得。在蒽的9,10-位引入（杂）芳环基团，导致分子结构严重扭曲，阻碍了与发光层之间的强相互作用，为设计制备高性能含蒽单元的有机电子传输材料提供了可能。
因此，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室朱旭辉教授，与广东阿格蕾雅光电材料有限公司合作开展了系列含蒽单元的有机分子电子传输材料的研究，重点关注其合成纯化、耐热性及其OLED器件稳定性。
有机光伏材料与器件
李远研究员团队：非掺杂空穴传输材料助力高效稳定全无机钙钛矿/有机叠层太阳能电池
近年来，钙钛矿太阳能电池（PVSCs）因光电性能优、制造成本潜力低，成光伏研究热点。全无机钙钛矿太阳能电池（如CsPbI3−xBrx）热稳定性、光吸收及载流子传输佳，商业化潜力大。但多数高效PVSCs依赖掺杂空穴传输材料（HTMs），掺杂剂（如锂盐）虽提性能，却加速钙钛矿降解，且掺杂HTMs合成复杂、成本高，限制大规模应用。开发无掺杂HTMs成关键，其能简化工艺、降成本、抑离子迁移，提器件稳定性。但当前无掺杂HTMs空穴迁移率低，制约应用。故设计合成高迁移率、优热稳定性、好缺陷钝化能力的无掺杂HTMs，对高效稳定全无机PVSCs意义重大。
近日，华南理工大学李远研究员课题组开发出D-A-D’-A-D型无掺杂HTM（IDTT-PhCz），可解决此前问题。该材料HOMO能级深、分子间堆积与空穴传输佳，还能钝化钙钛矿表面未配位铅离子、抑碘离子迁移，提升器件稳定性与效率。基于它的全无机PVSCs光电转换效率达21.0%（迄今最高之一），高温光照下稳定性优。此设计策略为开发高效稳定无掺杂HTMs提供前景，助力钙钛矿太阳能电池商业化。
段春晖教授团队：协同外围取代基策略助力完全非稠环电子受体太阳电池实现18%光电转换效率
全非稠环电子受体（FNEAs）仅通过碳-碳单键扩展其主链，这有效避免了复杂且低产率的关环反应，有助于降低光伏材料的成本。但其也面临分子构象不稳，结晶性弱、电荷传输差、与给体过度混溶阻碍纤维状双连续网络形成等关键发展瓶颈，导致PCE落后。因此，精确调控FNEA分子构象与结晶性，协同优化分子堆积及相分离形貌，是突破效率瓶颈、实现高性能低成本有机光伏器件的关键。
近日，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的段春晖教授课题组通过系统调控外围取代基，即中心核封装结构和外侧烷基侧链长度，有效增强受体结晶性并精细调控纤维网络形貌，使完全非稠环电子受体太阳能电池实现了18.04%的破纪录光电转换效率。
马东阁教授&陈江山研究员团队：多位点添加剂提升钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性
钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其优异的光电特性而成为光伏领域的研究热点。然而，多晶钙钛矿薄膜在低温结晶过程中难以控制速率，易产生大量缺陷，使得薄膜结晶质量变差，进而导致严重的非辐射复合，限制了器件性能。因此，调控结晶和钝化钙钛矿缺陷对于实现高性能PSCs至关重要。
近日，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的马东阁教授/陈江山研究员课题组采用一种多活性位点添加剂策略来调控钙钛矿薄膜的结晶生长并有效钝化钙钛矿缺陷，制备出高质量的钙钛矿薄膜。传统单一活性位点添加剂只能针对某一类缺陷，且可能干扰结晶过程。最终采用多活性位点添加剂制备的PSCs实现了23.02%的光电转换效率（PCE）。此外，未封装的器件在50±5%相对湿度环境中放置1320小时后仍能保持初始效率的91%，展现出卓越的环境稳定性。因此，开发具有多活性位点的添加剂，实现协同钝化与结晶调控，是提升PSCs性能的有效策略。
李宁教授团队：空气氛围喷涂制备高效且形貌稳定的有机太阳电池
近年来，有机太阳电池（OSCs）在新型活性材料和器件工程推动下取得显著进展。然而，高效器件多依赖在氮气手套箱内以旋涂（SC）在小面积衬底上制备，难以满足大规模生产需求。因此，开发兼容大气环境的大面积涂层技术是实现高通量、低碳足迹OSCs的关键。喷涂（SP）因对多种衬底的高度适配性而具备广阔前景，但旋涂经验难以直接迁移，且对喷涂过程中薄膜形成动力学与稳定性的理解仍有限。因此，建立“形貌—效率/稳定性”的关系，并深入认识喷涂BHJ薄膜的成膜机制对推OSCs至关重要。
近日，华南理工大学李宁教授团队在空气中通过喷涂制备活性层，实现了15.39%的效率和优异光热稳定性，为有机太阳电池的大面积制备及应用提供了新思路。
段春晖教授团队：有机太阳电池中的聚噻吩类电子给体材料
近年来，有机太阳能电池（OSCs）领域的研究进展凸显出对低成本、易获取的聚合物给体材料的迫切需求，以推动其商业化进程。在多种光伏材料中，聚噻吩（PT）及其衍生物因其合成成本低、易于规模化制备，被视为最具商业化潜力的候选材料之一。尤其在过去的几年中，将PT类材料与非富勒烯受体（NFAs）相结合，显著提高了OSCs的光电转换效率。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的段春晖团队受邀在英国皇家化学会旗舰期刊 Chemical Science上综述了基于非富勒烯OSCs中聚噻吩电子给体的设计策略，重点探讨能级调控与聚集特性的优化方法。同时，评估了PT:NFA共混体系薄膜形貌调控的最新研究进展，着重分析了活性层中给/受体相容性、溶液态聚集控制及成膜动力学等关键影响因素。此外，本文还探讨了聚噻吩电子给体在全聚合物有机太阳电池、大面积有机太阳电池中的应用及其器件稳定性问题。最后，针对聚噻吩太阳电池面临的科学挑战进行了深入剖析，为后续研究提供理论指导并激发创新思路。
前沿交叉
殷盼超教授团队：拉伸诱导分子颗粒材料结构取向
以具有极小尺寸的分子簇为基本构建单元，通过化学键合可以制备具有不同拓扑结构的分子颗粒材料，该类分子颗粒材料可以在远高于玻璃化转变的温度下保持弹性，但是这往往在合成上需要巨大的努力。同时对于分子颗粒材料的研究更多停留在准静态阶段，目前缺乏对其在形变过程中的结构演变的研究，不利于拓展其应用。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的殷盼超教授课题组利用超分子相互作用制备了具有多级结构的分子颗粒材料，实现了分子颗粒材料的动态结构监控，并指导了该分子颗粒材料的多样性加工，有望拓展该类分子颗粒材料在光学领域的应用。
周城教授&冯光雪教授团队：基于可嵌膜的共轭齐聚电解质分子的光激活机械疗法
癌症治疗长期面临耐药性挑战，传统疗法常因肿瘤细胞修复机制、药物外排泵激活等限制疗效。光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT）虽具精准优势，但肿瘤抗氧化防御与热休克蛋白上调仍可削弱其效果。
针对这一困境，近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室周城教授团队与冯光雪教授团队及新加坡南洋理工大学GuillermoC. Bazan教授合作，创新性地利用膜仿生共轭齐聚电解质（COEs），开发出一种光触发分子机械疗法，通过物理破坏癌细胞膜结构规避耐药机制，为肿瘤治疗提供了新策略。
马东阁教授团队：用于有机无定形固体量子信息处理的室温长相干五重态量子比特
在量子信息科学领域，高自旋态被认为是可替代的物理实体。几乎无限的有机分子候选者为打开室温量子操纵的大门留下了巨大的机会。以五重态为例的有机高自旋态可以作为实现量子信息的多量子比特，然而通过单重态裂变产生的五重态需要在严格条件下才能观察到，在室温下实现五重态的长量子相干性仍具有挑战性。
近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的马东阁教授课题组利用电子顺磁共振（EPR）测量无定形固体状态的TIPS-Pn/TNB，得到了长相干的电子五重态，有望拓展量子信息科学领域的应用。
仪器设备
超快激光三维微加工系统
超快飞秒激光三维微加工系统是基于飞秒级超短脉冲激光（典型脉宽190fs-10ps）的先进精密制造装备，其核心原理是通过非线性吸收效应（如双光子吸收、多光子电离等）实现材料的三维微纳加工。该系统具有极高的时空分辨率，可实现亚微米级（最小特征尺寸≤100nm）的加工精度，同时由于超短脉冲特性（峰值功率可达GW级），加工过程中几乎不产生热影响区，特别适用于脆性材料（如玻璃、陶瓷）和热敏感材料（如生物组织）的精密加工。通过集成高精度三维运动平台（定位精度±100nm）和实时监测系统，可完成复杂三维微结构的直写加工，在光学器件、生物医疗、微电子等领域具有重要应用价值。
