根据重庆市科学技术局相关文件要求，对2023年度重庆市科学技术奖提名项目进行公示，公示时间2024年2月2日至2024年2月8日。
一、项目基本情况
项目名称：小分子光伏电池形貌调控方法及机制
提名单位：重庆两江新区科技创新局
提名奖种：重庆市自然科学奖
提名等级：一等奖
主要完成人：陆仕荣、孙宽、肖泽云、阚志鹏、陈珊珊
主要完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院
重庆大学
二、项目简介
小分子光伏电池具有轻薄柔软、成本低、弱光性能良好等优点，高度契合光伏建筑一体化要求，属于国家“双碳”战略和重庆市“十四五”科技规划的重点内容。本项目针对小分子光伏电池形貌结构及性能关系不明确的关键科学问题进行攻关，在国家青千、国自然基金等项目支持下，开展小分子光伏电池形貌调控及光电转换机制研究，发展出机器学习辅助设计小分子光伏材料的新方法，制备了高效的液晶型小分子给体，开发出小分子活性层形貌结构调控新工艺，并阐明形貌-光伏性能-工作原理之间的关系规律，多次创造小分子光伏电池国际效率纪录，取得了拥有自主知识产权和原创性的研究成果，并产生了显著的国际学术影响及应用价值。
（1）设计方法创新：针对光伏材料精准设计难的问题，提出机器学习辅助设计小分子光伏材料的新方法，发展出高效液晶型小分子给体BTR-Cl和L2，两次创造小分子光伏电池的国际最高效率纪录，并实现商品化销售。该成果曾被国家自然科学基金委重点报道，并应邀在Cell子刊Matter和Trends Chem.发表论文，综述小分子给体设计策略。
（2）器件工艺创新：针对活性层形貌精细调控难的问题，提出分子预聚集、类给体第三组分调控形貌结构的新方法，成功构筑了有利于激子扩散分离、载流子输运提取的互穿网络结构，简化器件制备工艺，显著提升电池效率，并获R. A. Glenn Award国际奖励。
（3）新原理分析：针对电池光电转换机制不明的问题，深入揭示添加剂调控给/受体互溶性，进而调控分子聚集行为、载流子复合行为及能级无序度的原理及规律，构建添加剂结构-活性层形貌--能级无序度-光电转换动力学参数的关系模型，指导制备出高效的小分子光伏电池和PM6聚合物太阳能电池，刷新了相关电池的国际效率纪录。美国三院院士Tobin Marks教授评价指出：“给/受体的互溶性是决定活性层形貌质量的关键”。
项目成果发表在Sci. Adv.（Science旗舰子刊）、Joule（Cell旗舰子刊）、Energy Environ. Sci.（2篇）、Adv. Energy Mater.等国际高水平期刊上。5篇代表性论文近五年他引800次，篇均引用达160次，3篇论文入选ESI热点/高被引论文；20篇代表论文近五年他引1628次，篇均引用83次。该项目培养国家青千1人，国家青拔1人，科睿唯安全球高被引科学家1人，重庆市杰青2人及广西自治区杰青1人。
三、代表性论文、专著目录
序号 |
论文、专著名称/刊名/作者 |
影响 因子 |
年卷页码（xx 年xx卷-xx 页） |
发表时间 年 月 日 |
是否国内完成 |
通讯作者 |
第一作者 |
SCI 他引次数 |
他引总次数 |
1 |
Machine learning-assisted molecular design and efficiency prediction for high-performance organic photovoltaic materials/Science Advances/Sun, Wenbo; Zheng, Yujie; Yang, Ke; Zhang, Qi; Shah, Akeel A.; Wu, Zhou; Sun, Yuyang; Feng, Liang; Chen, Dongyang; Xiao, Zeyu; Lu, Shirong; Li, Yong; Sun, Kuan |
13.6 |
2019年5卷- 4275页 |
2019-11-08 |
是 |
肖泽云、陆仕荣、孙宽 |
孙文博、郑玉杰、杨可 |
137 |
199 |
2 |
All-Small-Molecule Organic Solar Cells with an Ordered Liquid Crystalline Donor/Joule/Chen, Haiyan; Hu, Dingqin; Yang, Qianguang; Gao, Jie; Fu, Jiehao; Yang, Ke; He, Hao; Chen, Shanshan; Kan, Zhipeng; Duan, Tainan; Yang, Changduk; Ouyang, Jianyong; Xiao, Zeyun; Sun, Kuan; Lu, Shirong |
39.8 |
2019年3卷- 3034页 |
2019-12-18 |
是 |
肖泽云 、孙宽 、陆仕 荣 |
陈海燕 、胡定 琴 |
186 |
212 |
3 |
Delicate Morphology Control Triggers 14.7% Efficiency All-Small-Molecule Organic Solar Cells/Advanced Energy Materials/ Tang, Hua; Chen, Haiyan; Yan, Cenqi; Huang, Jiaming; Fong, Patrick W. K.; Lv, Jie; Hu, Dingqin; Singh, Ranbir; Kumar, Manish; Xiao, Zeyun; Kan, Zhipeng; Lu, Shirong; Li, Gang |
27.8 |
2020年10卷-2001076页 |
2020-06-05 |
是 |
严岑琪、陆仕荣、李刚 |
唐骅、 陈海燕 |
70 |
81 |
4 |
15.34% efficiency all- small-molecule organic solar cells with an improved fill factor enabled by a fullerene additive/Energy and Environmental Science/Hu, Dingqin; Yang, Qianguang; Chen, Haiyan; Wobben, Friso; Le Corre, Vincent M.; Singh, Ranbir; Liu, Tao; Ma, Ruijie; Tang, Hua; Koster, L. Jan Anton; Duan, Tainan; Yan, He; Kan, Zhipeng; Xiao, Zeyun; Lu, Shirong |
32.5 |
2020年13卷-2134页 |
2020-05-28 |
是 |
阚志鹏 、肖泽 云、陆 仕荣 |
胡定琴 、杨乾 广 |
156 |
179 |
5 |
Additive-induced miscibility regulation and hierarchical morphology enable 17.5% binary organic solar cells/Energy and Environmental Science/ Lv, Jie; Tang, Hua; Huang, Jiaming; Yan, Cenqi; Liu, Kuan; Yang, Qianguang; Hu, Dingqin; Singh, Ranbir; Lee, Jawon; Lu, Shirong; Li, Gang; Kan, Zhipeng |
32.5 |
2021年11卷-3044页 |
2021-04-14 |
是 |
陆仕荣、李刚、阚志鹏 |
吕杰、唐骅 |
115 |
128 |
合计 |
664 |
800 |
本材料公示期内（2024年2月2日至2024年2月8日），任何单位或个人对公示项目的创造性、先进性、适用性及推荐材料的真实性和项目主要完成单位持有异议的，可以书面形式向科技处提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。
特此公示。
联系单位：台州学院科技处
联系电话：13073882597
联系人：申士杰
台州学院
2024年2月2日
