发光材料与器件全国重点实验室工作简报2026年第5期(总第104期）.pdf

摘要：

新闻动态

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

6月22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吴波陪同调研。

实验室副主任秦安军对王文泽一行的到来表示热烈欢迎，并详细介绍了实验室的发展历程、组织架构、核心研究方向以及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。

以光为媒启未来 实验室开展公众开放日科普活动

为深入贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述，积极响应国家科普号召，发光材料与器件全国重点实验室于2026年5月29日至2026年6月6日，面向广大科技爱好者开展以“奋进‘十五五’科技谱新篇”为主题的公众开放日科普活动。

本次活动通过实验室参观、科普讲座、实验演示等形式，集知识与趣味为一体，带领公众近距离接触前沿科技。活动吸引了广州市铁一中学、广州天省实验学校和华南理工大学附属实验中学多所中学的共220余名中学学子前来参加。

研究进展

发光理论与机制

王志明研究员团队：基于分子构象工程在中心8π-电子体系中实现半高峰宽仅为13 nm的聚集诱导超窄发射

随着超高清显示市场需求持续攀升，开发适配BT.2020色域标准的超窄发射有机发光二极管（OLED）材料已成为光电领域的研究前沿。当前主流的窄发射体系虽然在低浓度下（≤ 2 wt%）具备高色纯度，但是在聚集态下普遍存在严重的光谱展宽效应，显著制约了其应用范围。现有的抑制聚集策略仅能有限缓解该问题，但最优效果也仅能与低浓度下的FWHM持平。因此，也引发了一个根本性的思考：是否能够将抑制聚集转变为利用聚集，实现一种越聚集越窄的光物理现象，即聚集诱导超窄发射（AIUNE）。

华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的王志明研究员课题组，发现了一种AIUNE的新光物理现象，并成功构筑均相聚集态超窄发射材料，其FWHM仅为13 nm（0.074 eV）。所制备的高掺杂OLED器件保留了AIUNE性质，高掺杂（>10 wt%）浓度器件的FWHM仍保持13 nm，显著优于已报道的同等掺杂浓度下的OLED器件。

李远研究员团队：十元开壳双自由基共轭聚合物的合成及其光热转换性能研究

2017年，李远课题组报道了强“供体-受体（D-A）”型有机半导体具有开壳“醌式-双自由基”电子自旋基态及其热激发三线态（唯一通讯作者，J. Phys. Chem. C, 2017, 121, 8579-8588）。2021年，李远研究员课题组提出了“聚集诱导自由基（AIR）”机制，揭示了D-A共轭体系中分子聚集和“色散力自由基煎饼键”促进基态电子转移、形成并稳定“醌式-双自由基”结构的新机制（唯一通讯作者，J. Phys. Chem. Lett., 2021, 12, 9783-9790）。近三十年，传统共轭D-A聚合物主要为一元、二元或三元共轭分子体系，包含四种及以上组分的共轭聚合物鲜有报道，多元D-A共轭有机半导体的设计、合成、性能及其电子自旋基态研究鲜有报道。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的李远研究员课题组提出多组分共轭聚合物设计策略，利用Stille偶联聚合方法，成功构筑了十元共轭聚合物体系：P10-FTTPA、P10-FTBT和P10-FTBBT。通过增强受体单元的吸电子能力（三苯胺TPA < 苯并噻二唑BT < 苯并双噻二唑BBT），研究团队实现了对聚合物开壳层双自由基特征和光物理性质的精准调控。其中，最强受体BBT基聚合物P10-FTBBT展现出显著增强的开壳层双自由基特征和优异的光热转换性能。该工作为多组分开壳共轭有机半导体的设计提供了全新的分子设计策略，开辟了“多组分”共轭聚合物的新研究方向。

新型显示、探测与成像

李宁教授团队：高通量优化水相有机纳米颗粒实现可溶液加工深蓝光“热激子”OLED

深蓝光有机发光二极管（OLED）是新型显示与固态照明的重要组成部分，而高效率深蓝光器件长期受限于发光层制备工艺。目前，溶液法制备OLED通常依赖氯仿、氯苯等有毒有机溶剂，不利于绿色制造和产业化推广。近年来，水分散有机纳米颗粒（Organic Nanoparticles,NPs）为环保型OLED制备提供了新的思路，但其薄膜质量、激子动力学及器件性能仍缺乏系统优化策略。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室李宁教授课题组提出了一种基于高通量自动化实验平台的水相有机纳米颗粒优化策略，实现了深蓝光“热激子”OLED发光层的快速筛选与精准优化。通过建立工艺参数—光物理性质—器件性能之间的关联关系，获得了兼具低驱动电压和高发光效率的水相加工OLED器件，为绿色、高性能OLED制造提供了新的技术路线。 

有机光伏材料与器件

黄飞&樊宝兵教授团队：金属有机框架与聚合物集成实现高效且稳定的有机太阳能电池

电子传输层（ETLs）在有机太阳能电池（OSCs）体系中承担降低界面能级势垒、调控电荷传输的关键作用，是实现高性能光伏器件不可或缺的界面材料。然而现有聚合物基电子传输层普遍存在本征导电性能有限以及界面缺陷较多等问题，二者共同造成电荷提取受阻、非辐射复合加剧，极大限制了器件光电转换效率与长期稳定性的同步提升。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的黄飞、樊宝兵教授课题组通过将一种镍基金属有机框架（Ni-MOF）引入聚合物电子传输层NDI-Br中，构筑复合型电子传输层。Ni-MOF的引入带来了丰富的Ni活性位点，这些Ni中心与 NDI-Br 中的溴阴离子形成配位作用，借助强相互作用有效优化界面电荷输运能力，抑制界面电荷复合，以此破解有机太阳能电池效率与稳定性难以兼顾的行业痛点。

前沿交叉

秦安军教授团队：分子工程调控有机材料中的电子振动耦合实现高温太阳能光热转换

太阳能的利用对于解决能源危机具有重要意义，而太阳能光热转换在其中展示出了巨大潜力。作为实现光热转换的载体，新型光热材料的开发至关重要。近年来，有机光热材料因其出色的可加工性和生物相容性得到了广泛关注。然而，材料性能和应用的局限性阻碍了有机材料向更高光热温度的发展及其在太阳能转换领域的应用，其高温光热转化的机理还需要进一步阐述。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的秦安军教授课题组利用乙炔基π桥扩展传统给受体型光热分子共轭结构，制备了一种D-≡-A-≡-D型材料BTDyA。相较于传统的D-A-D型分子BTDA，BTDyA表现出更宽的固态吸收光谱、更快的激发态衰减速率、更强的电子-振动/声子耦合，从而能更高效地将吸收的光子能量转化为分子振动能，表现出更高的光热温度。在户外聚光太阳光（18 suns）的照射下，BTDyA可以达到330 °C，创造了已报道的有机太阳能光热材料中的记录，并被成功地应用于对无机盐的熔融，将太阳能转换为无机盐的相变焓，有望拓展有机高温太阳能光热转换材料在可再生能源转换和存储中的应用。

宁莹莹教授团队：一种自旋态可调、适用于生物正交催化激活成像的铁基磁共振成像探针

MRI临床多用钆基造影剂，但特异性不足。现有两类靶向探针各有短板：直接靶向探针受MRI低灵敏度限制，适用靶点极少，纳米颗粒改造又存在体内滞留问题；酶、pH响应型智能造影剂仅能检测酶类靶点，无法识别蛋白受体等靶标。为此本文提出生物正交催化激活MRI新策略：先向病灶递送生物正交催化剂，再注射低弛豫背景的胞外铁探针，探针仅在病灶处被催化激活，剩余探针经肾脏排出，同时该成像体系需满足生物正交、低背景、高弛豫差值、快速反应、高催化转化数、低毒六大标准。

该体系融合生物正交化学的靶向特异性与铁探针自旋可调的优势，有效降低成像背景、提升病灶对比度，充分说明自旋调控型铁基探针在靶向分子磁共振成像中拥有良好的发展前景。

马东阁教授团队：单重态裂过程中的自旋演化动力学过程

单线态裂分（SF）是一个光生单线态转化为两个三线态的多激子产生过程，是光伏领域一个利用高能能量的科学思路和技术路线，同时也为量子信息科学提供了一个具有长相干时间的五重态。作为一个涉及能量守恒和自旋守恒的多步过程，典型并五苯衍生物TIPS-Pn中 SF 的热力学性质仍然尚不清楚，难点在于高自旋态的实验可视化。常规的超快光谱并不能分辨自旋态的演化，时间分辨电子自旋共振技术（TrEPR）是一个有力的工具。

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团队利用TrEPR测量无定形固体状态的TIPS-Pn/TNB，阐明了多步SF过程的热力学，并突出了TrEPR技术在可视化自旋相关过程的强大作用。

李远研究员团队：新颖的稳定开壳富氧共轭自由基（ORCR）聚合物的高效构筑及应用

开壳共轭有机自由基半导体因其独特的开壳电子自旋基态，在有机光电、储能及光热转换等领域展现出巨大的应用潜力。2017年，我们报道了强“供体-受体（D-A）”型有机半导体具有开壳“醌式—双自由基”电子自旋基态和热激发三线态（李远研究员为唯一通讯作者，J. Phys. Chem. C, 2017, 121, 8579-8588），在Science等期刊发表了一系列相关基础与应用探索研究进展。然而，这类D-A型双自由基半导体材料通常对空气敏感，易发生氧掺杂、氧化、交联或降解，在有机电致发光、有机太阳电池和有机场效应晶体管等器件中的稳定性亟待提高，是有机印刷电子学产业化面临的最大挑战之一。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的李远研究员课题组基于共轭含氧自由基的多重共振稳定策略，利用简易的聚合与脱烷基化反应，成功构筑了一系列无需大位阻保护、空气中稳定的富氧共轭自由基（ORCR）聚合物。该系列聚合物材料在光热转换、高导电非掺杂半导体以及高容量长寿命锂离子电池负极等领域中实现了优异的性能，为构筑开壳有机共轭含氧自由基半导体提供了新颖的分子设计策略。

人员介绍

实验室新引进人才简介：宋波教授

宋波，华南理工大学教授，博士生导师，国家高层次青年人才，“珠江人才计划”青年拔尖人才，广东省优秀青年基金获得者，发光材料与器件全国重点实验室固定成员。2015年和2019年先后在华南理工大学取得学士和博士学位，导师为唐本忠院士和秦安军教授。2019至2025年先后在华南理工大学、香港科技大学和新加坡国立大学做博士后研究，合作导师分别为唐本忠院士和刘斌院士。以第一或通讯作者（含共同）身份共发表论文20余篇，包括J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Nat. Commun.，CCS Chem.，Adv. Sci.，Macromolecules等。授权中国专利发明5项，美国专利1项。目前研究兴趣为二氧化碳基新型光电功能高分子的合成与应用。  

境内外来访参观与学术交流

●6月4日，江苏省宿迁市李亮副市长一行到发光材料与器件全国重点实验室参观调研。

●6月16日，教育部政法司副司长张雪一行到发光材料与器件全国重点实验室参观调研。

●6月22日，香港城市大学张树君教授一行到发光材料与器件全国重点实验室参观调研。

●6月1日，美国威斯康辛大学麦迪逊分校蔡伟波教授在全重501学术报告厅作题为“Molecular Imaging, Nanobiotechnology, and Theranostics”的学术报告。

●6月3日，复旦大学付尧教授在全重501学术报告厅作题为“超极化固体核磁探究功能材料多尺度组装”的学术报告。

●6月4日，上海交通大学姜生伟教授在全重501学术报告厅作题为“二维半导体莫尔超晶格中的关联拓扑物态”的学术报告。

 ●6月10日，南华大学胡蓉教授在全重501学术报告厅作题为“新型有机声敏材料的构筑及应用拓展”的学术报告。

●6月11日，南非自由州大学Hendrik C. Swart教授在全重501学术报告厅作题为“The use of surface characterizationtechniques in phosphor materials”的学术报告。

●6月11日，南非自由州大学J.J.Terblans教授在全重501学术报告厅作题为“Morphology-Controlled MultilayerDeposition for CZTS Solar Cells and Quantitative ToF-SIMS Analysis of IndiumSegregation from Copper”的学术报告。

●6月13日，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究员在W301中心会议室作题为“真空紫外光电功能晶体创制”的学术报告。

●6月25日，浙江大学肖丰收教授在全重501学术报告厅作题为“多孔高分子功能材料”的学术报告。

●6月30日，中国科学院宁波材料所顾彦伟副研究员在全重501学术报告厅作题为“蒽基富碳分子功能材料”的学术报告。