日前,深圳技術大學科研團隊通過采用固體添加劑策略和碳氫綠色溶劑逐層制備方法,成功將全聚合物太陽能電池的光電轉化效率提升至18%,近日,這一成果在國際著名期刊《能源與環境材料》上發表。更難能可貴的是,該研究成果是深圳技術大學新材料與新能源學院2020級本科生張國平,在特聘教授李順樸團隊中張光燁副教授指導下完成的。
全聚合物太陽能電池作為一種新型的太陽能技術,具有輕薄、可大規模印刷制備、力學性質優秀、室內光電轉化效率高、能源回報周期短等優勢。然而,傳統的高效全聚合物太陽能電池依賴于氯仿作為加工溶劑,這不僅對環境不友好,還有高毒性和低沸點的缺點,使其在工業生產中面臨挑戰。針對這一問題,張國平采用了無鹵素碳氫溶劑(甲苯)代替氯仿,提高了加工溶劑的沸點,使其更適合大規模生產。此外,他還利用固體添加劑策略有效調控了活性層形貌,改善了器件的電學性能。
這一研究成果不僅為未來有效調控全聚合物太陽能電池活性層形貌提供了新思路,還為延長電池高效工作時長和產業化奠定了基礎。此外,使用綠色、高沸點的碳氫溶劑取代傳統的鹵素溶劑氯仿,更有利于未來大規模溶液加工全聚合物有機太陽能電池的生產。
自2021年以來,特聘教授李順樸團隊中張光燁副教授課題組已在多個國際知名期刊發表學術論文20余篇,受到學術同行的廣泛關注。
本科生就能取得如此突出的科研成果,張國平表示,這得益于學校為學生搭建的成長平臺。大二時,張國平加入有機半導體課題組,他的科研旅程正式開啟。“開始做實驗后,我越發地覺得科學研究是一件很有趣的事情,我的求知欲也越來越強,不斷渴望學習新知識,于是我過上了實驗室-圖書館兩點一線的生活,也正是這樣的生活讓我感受到了大學的魅力”。