聚噻吩并[3,4-b]噻吩类电子受体材料设计、合成及在全聚合物太阳能电池中的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21905163
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0908.能源材料化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

All-polymer solar cells are attractive as alternatives to fabricate morphology and mechanically stable solar cells, especially with well applied prospects in portable charging, integrated photovoltaic building and wearable electronic devices. However, the photovoltaic performance of all-polymer solar cells still lag behind that of state-of-the-art small molecule-based solar cells mainly due to the difficulty to form well phase-separated D/A interpenetrating networks on a nanoscale. The project is aimed to develop novel polymer acceptors and fabricate high performance all-polymer based devices by fine tuning the blend films morphology though molecular engineering. Based on the design strategy of “enhancing the quinoidal resonance of D-A system”, a series of poly thieno[3,4-b]thiophene-based electron acceptors will be synthesised with superior photoelectrical properties, such as high light absorption, low energy bandgap, good planarity and rigidity and high electron mobility. More importantly, the morphology of the blend films can be fine tuned by elaborately designing molecular structure with different backbone and side chain. Thus, all-polymer devices with high efficiency will be realized by combining molecular engineering with device enegineering. The reaserch will provide a platform for developing highly efficient all-polymer solar cells though extention of new n-type polymers and exploration of the overall relationship between polymer acceptor’s structure and device performances, which will boost the application of all-polymer solar cells in the next-generation flexible electronic devices.
全聚合物太阳能电池因其良好的形貌稳定性和机械稳定性而被认为在便携式充电、光伏一体化建筑及可穿戴电子器件等方面具有良好的应用前景。然而,全聚合物太阳能电池的光电转换效率显著低于由小分子受体材料制备的太阳能电池器件,主要是由于共混薄膜在纳米尺度上难以形成良好的相分离。本项目旨在发展新型高性能聚合物受体材料,通过分子工程调控共混薄膜形貌,组装高性能全聚合太阳能电池。采用“增强D-A体系醌式共振”策略,设计并合成具有强吸收、窄带隙、分子平面性好及高电子迁移率的聚噻吩并[3,4-b]噻吩类非富勒烯受体材料,通过选用不同的给体/桥连结构单元,调控材料的光电物理性质及共混薄膜的相分离,结合器件优化实现高性能全聚合物太阳能电池制备。该研究项目有利于拓展n-型聚合物材料的发展,通过对材料与器件性能的总体构效关系探索,建立制备高性能全聚合物太阳能电池的研究模型,进一步推动全聚合物太阳能电池的发展。

结项摘要

本项目旨在发展新型受体材料,结合器件工程制备高性能有机聚合物太阳能电池器件,深入了解电子受体材料分子结构-器件性能的总体构效关系。取得的结果为:①提出了利用高度兼容的受体协同“二合一”受体合金策略,精细调控两个受体材料的比例,实现对合金受体能级的精准调节,提高器件电荷传输效率,降低材料体系非辐射能量损失,实现高光电转换效率; ②二维π-拓展小分子受体材料设计策略,调控分子间相互作用,改善共混薄膜形貌及相分离,促进激子解离并抑制电荷复合;③提出N杂受体策略,增强LE-CT杂化,降低共混体系非辐射能量损失,开发兼具高透过率和高效率的半透明有机聚合物太阳能电池;④提出发展高平面性、高迁移率的聚合物受体材料,发展了具有高电子迁移率(0.54 cm2 V-1 s-1)的聚合物受体材料PSV。这些材料的开发及器件的构筑,对深入理解分子结构-器件性能关系提供了研究对象,有利于进一步推动高效率、高稳定性有机太阳能电池的发展。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Design of Near-Infrared Nonfullerene Acceptor with Ultralow Nonradiative Voltage Loss for High-Performance Semitransparent Ternary Organic Solar Cells
高性能半透明三元有机太阳能电池的超低非辐射电压损耗近红外非富勒烯受体设计
  • DOI:
    10.1002/anie.202116111
  • 发表时间:
    2022-01-14
  • 期刊:
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Liu, Wuyue;Sun, Shaoming;Zhu, Xiaozhang
  • 通讯作者:
    Zhu, Xiaozhang
Planarized Polymer Acceptor Featuring High Electron Mobility for Efficient All-Polymer Solar Cells
用于高效全聚合物太阳能电池的具有高电子迁移率的平面化聚合物受体
  • DOI:
    10.1007/s10118-022-2767-4
  • 发表时间:
    2022-06
  • 期刊:
    Chinese Journal of Polymer Science
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Liu Feng;Sun Ri;Wang Chengyu;Zhou Liang;Su Wenli;Yue Qihui;Sun Shuai;Liu Wuyue;Fan Haijun;Zhang Wenkai;Guo Yunlong;Feng Liheng;Zhu Xiaozhang
  • 通讯作者:
    Zhu Xiaozhang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于Kinect的主动式伴舞机器人的研究与设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    机械设计与制造
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗瑞琨;尹华彬;徐静;刘召;刘峰;陈恳
  • 通讯作者:
    陈恳
过氧化物酶体增殖物激活受体γ激动剂对大鼠肾成纤维细胞转化生长因子β1/Smad信号途径的作用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王伟铭;刘峰;陈楠
  • 通讯作者:
    陈楠
联合干涉相位和相干性幅度的极化干涉SAR最优相干性估计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    测绘学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    龙江平;刘峰;段祝庚
  • 通讯作者:
    段祝庚
一体化半导体激光器的ANSYS热仿真及结构设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    光学精密工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    全伟;李光慧;陈熙;刘峰
  • 通讯作者:
    刘峰
优质猪肉供应链中屠宰加工企业对猪肉质量安全的保障作用分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    世界农业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙世民;刘召云;刘峰
  • 通讯作者:
    刘峰

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

刘峰的其他基金

具有自调控效应的非富勒烯受体材料及高性能有机光伏器件
  • 批准号:
    22375119
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码