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新型生物高分子DNA复合材料的制备及在有机太阳电池中应用的研究
结题报告
批准号:
61974045
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
於黄忠
依托单位:
学科分类:
半导体光电子器件与集成
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
於黄忠
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中文摘要
生物高分子DNA薄膜具有良好的可见光透过率,一定的导电性,同时DNA分子上的极性磷酸根离子,能够形成表面偶极子,从而改变界面的功函数,是一种新型优良的光电器件阴极界面材料。目前,用作光电器件的新型界面材料,DNA还有一些问题需要研究,主要有:1、DNA的导电性需要提高。2、DNA的功函数需要进一步的调节。3、其应用于光电器件中的物理机理不甚清楚。本项目拟将二维材料(石墨烯、MXene)、纳米银(Ag)、染料(N719、罗丹明)掺入生物高分子DNA中,制备出新型DNA复合材料。期待高电导石墨烯、MXene的添加能提高DNA复合材料的导电性;期待染料的掺入提高DNA复合材料的光生载流子浓度,从而提高复合材料的导电性。拟引入电负性低的碱金属(Li、K、Rb、Cs)至DNA材料中,期待利用碱金属低的电负性调节DNA材料的功函数。利用多种测量技术探究DNA复合材料对太阳电池性能影响的物理机理及规律。
英文摘要
Bio-polymer DNA film has good visible light transmittance and proper electrical conductivity, at the same time, the polar phosphoric acid ions on the DNA molecule can form the surface dipole, thus changing the work function of the interface surface, DNA is a new type of excellent cathode interface material of photoelectric device. At present, as a new type of interface material for optoelectronic devices, there are still some problems to be studied. The main include: 1. The conductivity of DNA needs to be improved. 2. The function of DNA needs to be further regulated. 3. The physical mechanism of its application in optoelectronic devices is not clear. This project proposes to prepare new DNA composites by adding two-dimensional materials (Graphene, MXene), nano-silver (Ag), dyes (N719, Rhodamine) into biopolymer DNA. It is expected that the addition of high conductivity graphene and mxene can improve the conductivity of DNA composites. It is expected that dyes will be added to increase the photo-generated carrier concentration of DNA composites, thus improving the conductivity of composites. DNA-alkali metal composites are prepared by introducing alkali metals (Li, K, Rb, Cs) to DNA materials with low electro-negative nature. It is expected to regulate the work function of DNA materials by using the low electro-negative nature of alkali metals. The physical mechanism and law of the influence of DNA composites on the performance of solar cells will be investigated by a variety of measurement techniques.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.electacta.2022.141684
发表时间:2022-12
期刊:Electrochimica Acta
影响因子:6.6
作者:Jinzhen Huang;Huangzhong Yu
通讯作者:Jinzhen Huang;Huangzhong Yu
DOI:10.1007/s42823-022-00459-y
发表时间:2023-01
期刊:Carbon Letters
影响因子:4.5
作者:X. Qin;Jia Wan;Qi Zhang;Yongjie Zhang;Huangzhong Yu;S. Shi
通讯作者:X. Qin;Jia Wan;Qi Zhang;Yongjie Zhang;Huangzhong Yu;S. Shi
DOI:10.1002/aenm.202300382
发表时间:2023-04
期刊:Advanced Energy Materials
影响因子:27.8
作者:Jiankai Zhang;Bo Yu;Yapeng Sun;Huangzhong Yu
通讯作者:Jiankai Zhang;Bo Yu;Yapeng Sun;Huangzhong Yu
DOI:10.1021/acsami.0c01364
发表时间:2020-04-29
期刊:ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:9.5
作者:Huang, Chengwen;Yu, Huangzhong
通讯作者:Yu, Huangzhong
DOI:10.1016/j.cej.2020.127700
发表时间:2021-06-15
期刊:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:15.1
作者:Chen, Jinyun;Zhang, Jiankai;Xu, Xueqing
通讯作者:Xu, Xueqing
生物材料修饰无机纳米ZnO阵列阴极界面对有机太阳电池性能的影响及物理机理的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    於黄忠
  • 依托单位:
无机纳米阵列的表面修饰对聚合物/无机纳米阵列太阳电池性能影响及物理机理的研究
  • 批准号:
    61474046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    78.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    於黄忠
  • 依托单位:
高性能有机叠层太阳电池的研究
  • 批准号:
    61176061
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    46.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    於黄忠
  • 依托单位:
国内基金
海外基金