地区：上海市 宝山区
关键词：北京大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001389
成果描述：
| 具有特殊光、电、磁性质的有机半导体材料在有机电子学领域有着巨大的应用潜力，其在低成本、大面积、柔性器件如有机电致发光二极管、场效应晶体管以及太阳能电池等方面的研究已经展示出有机半导体工业的美好前景。发展高性能的有机半导体材料成为推动该领域快速发展的源头动力。尽管在过去的几十年中已经涌现出了许多有机半导体材料，具有优良性能的材料种类还相对较少，影响了有机电子学进一步发展的步伐。因此，开发新型有机半导体材料，尤其是新型有机共轭分子骨架，具有十分重要的科学价值和现实意义。该项目研究的核心是利用有机合成手段发展更新更广的材料体系，深化对体系构效关系的理解，获得系列具有自主知识产权的高性能有机半导体材料，探索材料的产业化应用。围绕上述研究目标，该项目取得的主要成果如下：1.发展了一系列原创的、具有极低LUMO能级的缺电子片段BDOPV及其衍生物；制备了基于BDOPV类小分子及聚合物的高迁移率的场效应晶体管器件，率先获得了空气稳定的电子迁移率的最高值（聚合物＞1cm<'2> V-1 s-1；有机小分子＞10 cm<'2> V-1 s-1），相关成果处于世界领先水平；首次系统研究了烷基链分叉位置对聚合物场效应晶体管性能的影响，并揭示了其影响规律，为聚合物材料结构设计提供了指导思想；2.提出以BN单元取代CC双键，高效地将BN单元以共价键方式嵌入共轭结构中，发展了一系列新型BN杂稠环分子骨架；首次将BN杂有机共轭材料应用到有机光电器件领域，并获得了优良的器件性能，证明了这类新材料在有机光电领域的应用潜力；构筑了报道的最大的含多个BN单元的共轭骨架结构，为化学合成BN单元位置精确可控、BN掺杂浓度可调的新型BN杂石墨烯材料提供了新的研究思路；3.发展了一系列基于荧蒽结构的酰亚胺型非富勒烯受体分子，并应用于本体异质结型太阳能电池中；系统研究了该类体系结构与器件性能的关系，获得了当时报道的溶液加工的非富勒烯小分子受体太阳能电池的最高能量转换效率。该项目近三年共发表SCI收录文章71篇。其中10篇代表性论文累计被他引734次。受邀撰写综述及展望性文章6篇，参与撰写专著1部，申请专利3项。该项目工作受到国内外同行的广泛关注，多次受到J. Am. Chem. Soc.、Chem. Rec.、Synfacts、Chem. Soc. Rev.等杂志高度评价。此外，积极推动材料的产业化，与京东方公司、巴斯夫公司开展合作研究，获得了良好的经济效益与社会效应。该项目组负责人获得了2014年第三届“中国化学会-赢创化学创新奖”。 |
