摘要：北京化工大學(xué)譚占鰲教授課題組通過對(duì)有機(jī)金屬螯合物（OMCs）進(jìn)行分類整理，總結(jié)了OMCs分子設(shè)計(jì)及光伏性能的關(guān)系，并詳細(xì)介紹其在染料敏化太陽(yáng)電池、鈣鈦礦太陽(yáng)電池及有機(jī)太陽(yáng)電池方面的應(yīng)用，展望了有機(jī)金屬螯合物對(duì)新興光伏領(lǐng)域發(fā)展的積極作用。
關(guān)鍵詞：Journal of Polymer Science，有機(jī)金屬螯合物，新興光伏，北京化工大學(xué)軟物質(zhì)科學(xué)與工程高精尖創(chuàng)新中心
圖一. (a) 光伏器件結(jié)構(gòu)；(b) 關(guān)于“solar cells & metal complexes”文章數(shù)量的變化趨勢(shì)（資料來源：ISI Web of Science, Thomson Reuters）；(c) OMCs的分類及特點(diǎn)。 有機(jī)金屬螯合物 (OMCs) 因其具有結(jié)構(gòu)易調(diào)制，低成本，高穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，在有機(jī)太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦器件及染料敏化等領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)OMCs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，改變OMCs的中心金屬離子和有機(jī)配體的結(jié)構(gòu)可對(duì)其光學(xué)和電子特性進(jìn)行調(diào)制，使得不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的OMCs可在光伏器件中用作界面層、活性層或摻雜劑等，對(duì)提升器件光伏性能起到重要作用。北京化工大學(xué)軟物質(zhì)科學(xué)與工程高精尖創(chuàng)新中心譚占鰲教授課題組通過對(duì)有機(jī)金屬螯合物進(jìn)行分類整理，總結(jié)出了有機(jī)金屬螯合物分子設(shè)計(jì)及與光伏性能之間的關(guān)系，并詳細(xì)介紹了有機(jī)金屬螯合物）在染料敏化太陽(yáng)電池、鈣鈦礦太陽(yáng)電池以及有機(jī)太陽(yáng)電池方面的應(yīng)用。同時(shí)，展望了有機(jī)金屬螯合物對(duì)新興光伏領(lǐng)域發(fā)展的重要推動(dòng)作用，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Journal of Polymer Science上。 該綜述詳細(xì)介紹了不同種類OMCs在各類光伏電池中的應(yīng)用與最新進(jìn)展，包括冠類有機(jī)金屬配合物（金屬酞菁和金屬卟啉類）、β-二酮類金屬配合物、環(huán)金屬化配合物以及主鏈含金屬聚合物和低聚物等。文中詳細(xì)闡釋了不同OMCs分子的構(gòu)效關(guān)系以及優(yōu)化策略，通過乙炔橋連作用、D–A共聚效應(yīng)以及金屬–配體電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)詳細(xì)闡述了聚合物類金屬螯合物的分子設(shè)計(jì)及其與相應(yīng)光伏器件性能之間的關(guān)系，為新型有機(jī)金屬絡(luò)合物材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供重要參考。最后，作者對(duì)OMCs在中心環(huán)尺寸限制、低的載流子遷移率以及對(duì)深層作用機(jī)制等方面提出了見解，并對(duì)OMCs在新型光伏器件中的應(yīng)用所存在得挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行了總結(jié)和展望。 本文第一作者為北京化工大學(xué)博士生高懷志，通訊作者為北京化工大學(xué)譚占鰲教授，上述研究工作得到了中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。 WILEY 論文信息： Recent advances of organometallic complexes in emerging photovoltaics Huaizhi Gao, Runnan Yu, Zongwen Ma, Yongshuai Gong, Biao Zhao, Qianglong Lv, Zhan'ao Tan* Journal of Polymer Science DOI: 10.1002/pol.20210592
