新型窄带隙、宽光谱光伏响应聚合物材料的设计、合成及其光探测性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21502205
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0112.功能分子/材料的合成
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

In recent years, organic/polymer photodetectors have drawn much attention because of its potential applications in civil/military use and academic research. However, new materials for multi-color photodetectors with broad spectral response were seldom been reported recently. A key limiting factor for narrow band-gap polymers blames to the extremely low LUMO energy levels which will lead to the mismatching of polymers with acceptors (such as PCBM). In this project, we focus on the design of new D-A polymers with narrow band-gaps by increasing the HOMO energy levels of polymers while controlling the LUMO energy levels at a suitable level. And the strong D-A effect will lead to a strong ICT absorption in the long wavelength range. Meanwhile, the non-covalent coulomb interactions are good for a more planar molecular backbone and a better π-π interaction, which may contribute to a higher mobility. As to the device structure, exciton blocking layers will be applied to the device, trying to reduce the dark current and increase the detectivities. Through the study of this project, we are expected to develop a series of new narrow band-gap polymers which will be applied to the polymer photodetectors with high detectivities and broad spectral response.
有机/聚合物光电探测器由于其在民用、军用以及科学研究等方面的潜在应用而得到了广泛的研究,但是对于具有多色响应的宽光谱响应聚合物光电探测器新材料的报道则较少。一个重要的原因在于宽光谱吸收窄带隙聚合物的LUMO能级易于调控过低而与受体材料不匹配。本项目中,我们采用控制窄带隙聚合物的LUMO能级,通过增加其HOMO能级的方法来得到能级匹配同时具有宽光谱吸收的窄带隙给体材料。材料设计上,通过设计新型的强给电子片段来构建强的给受体共轭聚合物,利用分子内强的D-A作用来得到位于长波方向的吸收峰;同时结合分子内的非键弱相互作用来增加分子骨架的平面性和π-π相互作用,以提高材料的迁移率;器件结构上,选择能级合适的激子阻隔层,降低暗电流,提高器件的探测率。本项目结合材料设计与器件优化,有望得到一批具有较高探测率以及宽光谱光伏响应的聚合物光电探测器材料及器件,并为宽光谱响应聚合物材料的设计提供值得借鉴的思路。

结项摘要

新型窄带隙聚合物由于其宽的吸收光谱与高的太阳光捕获能力在光电转换器件中具有广泛的应用前景。在本项目中,我们基于对新型窄带隙宽光谱聚合物的设计思路,得到了一批窄带隙甚至超窄带隙(光学带隙=1.00 eV左右)的聚合物材料,并研究其在有机光伏电池和光电探测等光电转换器件中的性能。具体而言,通过在分子内构建非共价键弱相互作用,增强分子骨架的共轭平面与分子内的电荷转移,可以利用强的电荷转移峰得到光谱和带隙可调的共轭聚合物材料,并极大地拓宽对太阳光的响应范围。本项目的研究为新型窄带隙共轭聚合物的设计及其在有机光伏电池和光电探测器件中的研究提供了一些值得借鉴的思路。

项目成果

期刊论文数量(10)
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 asymmetric benzodithiophene based wide band-gap conjugated polymers toward efficient polymer solar cells promoted by a low boiling point additive
低沸点添加剂促进的高效聚合物太阳能电池的不对称苯并二噻吩基宽带隙共轭聚合物的设计
  • DOI:
    10.1039/c8tc00148k
  • 发表时间:
    2018-03-21
  • 期刊:
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Li, Yonghai;Duan, Linrui;Yang, Renqiang
  • 通讯作者:
    Yang, Renqiang
New pi-conjugated polymers as acceptors designed for all polymer solar cells based on imide/amide-derivatives
新型π共轭聚合物作为受体,设计用于所有基于酰亚胺/酰胺衍生物的聚合物太阳能电池
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Zhu, D.;Wang, N.;Sun, M.;Yang, R.
  • 通讯作者:
    Yang, R.
Naphthalene substituents bonded via the beta-position: an extended conjugated moiety can achieve a decent trade-off between optical band gap and open circuit voltage in symmetry-breaking benzodithiophene-based polymer solar cells
通过β位键合的萘取代基:扩展的共轭部分可以在对称性破缺的苯并二噻吩聚合物太阳能电池中实现光学带隙和开路电压之间的适当平衡
  • DOI:
    10.1039/c7ta01905j
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子:
    11.9
  • 作者:
    Liu Deyu;Gu Chunyang;Wang Junyi;Zhu Dangqiang;Li Yonghai;Bao Xichang;Yang Renqiang;Liu Deyu;Wang Junyi;Yang Renqiang;Bao XC;Yang RQ;Yang RQ
  • 通讯作者:
    Yang RQ
Rational design of asymmetric benzodithiophene based photovoltaic polymers for efficient solar cells
用于高效太阳能电池的不对称苯并二噻吩基光伏聚合物的合理设计
  • DOI:
    10.1039/c7ta09736k
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子:
    11.9
  • 作者:
    Zhu Tingting;Liu Deyu;Zhang Kaili;Li Yonghai;Liu Zhe;Gao Xudong;Bao Xichang;Sun Mingliang;Yang Renqiang
  • 通讯作者:
    Yang Renqiang
Side-Chain-Promoted Benzodithiophene-based Conjugated Polymers toward Striking Enhancement of Photovoltaic Properties for Polymer Solar Cells
侧链促进的苯并二噻吩基共轭聚合物可显着增强聚合物太阳能电池的光伏性能
  • DOI:
    10.1021/acsami.8b16554
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    ACS Appl. Mater. Interfaces
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Weichao Chen;Gongyue Huang;Xiaoming Li;Huan Wang;Yonghai Li;Huanxiang Jiang;Nan Zheng;Renqiang Yang
  • 通讯作者:
    Renqiang Yang

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

NOD小鼠未成熟树突状细胞体外诱导淋巴细胞生成并扩增调节性T细胞的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    器官移植
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张伟杰;李明;李永海;张淦;郭晖;陈栋;向莹
  • 通讯作者:
    向莹
解两点边值问题的基于应力佳点的二次有限体积元法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    吉林大学学报(理学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于长华;李永海
  • 通讯作者:
    李永海
两点边值问题的五次元有限体积法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    吉林大学学报(理学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王帅;左平;李永海
  • 通讯作者:
    李永海
近红外荧光蛋白和荧光素酶双标记肝细胞癌移植裸鼠模型的建立
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    细胞与分子免疫学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李红俊;杨天华;黄艳平;刘明珠;储菲;李正红;李永海
  • 通讯作者:
    李永海
输注供者抗原特异性调节性T细胞延长小鼠同种胰岛移植物存活时间
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华器官移植杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李永海;张伟杰;李明;陈栋
  • 通讯作者:
    陈栋

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

李永海的其他基金

有机太阳能电池活性层中分子间相互作用调控及协同机制研究
  • 批准号:
    22375213
  • 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