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我校科研团队在国际权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表论文

来源:化学与材料学院 作者:李贺楠发表时间:2026-07-28

近日,我校党委书记陈义旺教授团队在能源储存与转化领域取得研究进展,成功研发出具备高光热稳定性和机械稳定性的全聚合物太阳能电池,并高效集成储能单元,实现光储一体化,对推动全聚合物太阳能电池在柔性可穿戴电子、室内光能利用、集成光伏能源系统等领域的产业化应用具有重要的指导价值。

相关研究成果发表于国际权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》(影响因子17.6),我校首届博士研究生李贺楠为论文第一作者,赣南师范大学为第一完成单位。

有机太阳能电池在可穿戴电子领域极具应用前景,其中全聚合物太阳能电池具备优异的本征稳定性与更高的输出电压,能够高效匹配储能与能量转换系统。然而,全聚合物太阳能电池普遍存在薄膜形貌无序、给体-受体相容性较差的问题,往往需要使用加工助剂,而这类助剂会损害器件长期运行稳定性。本工作提出一种化学同源策略:选用含有相同双噻吩酰亚胺构筑单元的给体聚合物与受体聚合物,从而摆脱对加工助剂的依赖。这种同源分子设计能够强化分子间相互作用、提升分子有序性并抑制能量损失,器件开路电压可达0.94 V,相较于传统体系PM6:Y6的电压提升12%。化学同源结构还有效降低Flory-Huggins相互作用参数,改善给体-受体相容性,促使活性层自发形成理想的纳米级互穿网络纤维结构。基于该策略构筑的全聚合物太阳能电池在无需任何加工助剂的条件下实现了19.12%的创纪录能量转换效率,同时兼具优异的光热稳定性与机械稳定性。研究团队进一步将70 cm2大面积光伏模组与锌空气电池集成,搭建出光储一体化系统,该系统在光照与黑暗条件下均可持续供电,为下一代柔性可穿戴电子器件提供了一条具备实用性的发展路径。

该研究得到国家优秀青年科学基金、国家重大科研仪器研制项目、国家青年科学基金、校科研团队培育等项目资助,是我校推进化学一级学科博士点建设、深耕未来能源交叉领域、开展新材料交叉创新研究取得的标志性成果。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.6171732