自然奖公示内容
项目名称：有机光伏供体材料的分子构筑及其光伏性能研究
完成单位：湘潭大学、中科院青岛生物能源与过程研究所
项目简介：
本项目涉及有机太阳能电池(OPV)中的有机&聚合物光伏材料的分子设计、合成、及其光伏性能研究，属于有机高分子功能材料领域，并与有机分子功能材料化学、功能与智能高分子等领域密切相关，是目前新能源开发与应用的研究热点。
项目针对OPV普遍存在的有机光伏材料品种少、电池器件的能量转换效率不高、光伏材料分子结构与光伏性能的关系不清晰等关键问题，在国家自然科学基金项目(批准号:91233112、21172187、51403178)的资助下，开展了有机小分子和聚合物光伏给体材料的分子设计、合成及其太阳能电池的性能研究，获得了多类自主创新的具有D-A-A、D-A-Ar、D-A构架的线性和星型有机小分子与聚合物光伏供体材料；揭示了光伏材料分子结构、器件制作工艺、光活性层组成、光活性层形貌对电池器件光伏性能的影响规律，获得了能量转换效率显著提高的本体异
质结有机太阳能电池器件。
项目的主要特点是：（1）开发了平面稠环芳烃（菲、芘）和稠杂环芳烃（咔唑）末端工程，构建了具有D-A-Ar构架的线性和星型有机小分子光伏材料；（2）发展了喹喔啉衍生物的喹喔啉-引达省并二噻吩(IDT)、喹喔啉-二噻吩并苯(BDT)等主链D-A型聚合物光伏供体材料；（3）开发了侧链D-A型聚合物光伏供体材料；（4）发展了主链D-A-A型异靛蓝-喹喔啉聚合物光伏供体材料；（5）揭示了具有D-A-A、D-A-Ar、D-A构架的线性和星型有机小分子与聚合物光伏供体材料的分子构筑规律，通过多元稠环噻吩、稠环芳烃、烷基链和分子末端等分子基元构建工程，实现了有机小分子与聚合物光伏供体材料的光伏性能提升。
项目成果已在Journal of Materials Chemistry A、Chemical Communication、Macromolecules、Polymer Chemistry等国际权威期刊上发表SCI论文28篇，获授权中国发明专利1项。论文成果得到了美国西北大学Marks教授、德国材料电子和能源技术学院Gasparini教授、比利时哈瑟尔特大学Maes教授、荷兰爱因霍芬科技大学Janssen教授、韩国建国大学的Moon教授、韩国京畿大学Lim教授、印度耆那教大学的Pai教授、北京大学占肖卫教授、北京理工大学孙艳明教授、中南大学邹应萍教授、中科院化学所侯剑辉研究员、
国家纳米中心周二军研究员等国内外业界专家在Chemical Review、Advanced Materials、Journal of The American Chemical Society等国际知名SCI期刊上的正面评价和引用，10篇代表作SCI被引次数228次，他引次数145次。
项目的实施为有机／聚合物光伏供体材料的分子构建提供了新的思路和方法，对于促进我国有机光伏材料发展，构建高效的有机太阳能电池的材料体系具有重要的意义。

代表性论文专著目录
1.不超过10篇代表性论文、专著
序号
论文、专著
名称/刊名/作者
影响因子
年卷页码
年(卷):页码
发表年月
通讯作者/第一作者
(中文名)
SCI
他引次数
他引
总次数
是否国内完成
1
Significantly improved photovoltaic performance of the triangular-spiral TPA(DPP-PN)3 by appending planar phenanthrene units into the molecular terminals/Journal of Materials Chemistry A/ 张友明, 包西昌, 肖曼君, 谭华 陶强, 王亚飞, 刘煜, 阳仁强, 朱卫国*
8.262
2015, 3, 886-893
2014.09
朱卫国/张友明
11
11
是
2
Enhancing the photovoltaic performance of triphenylamine based star-shaped molecules by tuning the moiety sequence of their arms in organic solar cells/ Journal of Materials Chemistry A/ 周佩，  党东锋，王琼， 段雄伟，肖曼君，陶强，谭华，阳仁强， 朱卫国*
8.626
2015,3, 13568-13576
2015.05
朱卫国/周佩
7
7
是
3
Fluorine substitution enhanced photovoltaic performance of a D-A1-D-A2 copolymer/ Chemical Communication/党东锋, 陈文超, 阳仁强, 朱卫国*, Wendimagegn Mammo 王二刚*. 
6.567
2013, 49, 9335-9337
2013.08
朱卫国/党东锋
38
38
是
4
Improved photovoltaic performance of a 2D-conjugated benzodithiophene-based polymer by the side chain engineering of quinoxaline/ Polymer Chemistry/ 凡平, 肖曼君, 刘煜*, 宿文燕,  高辉山, 谭华, 王亚飞, 雷钢铁 阳仁强, 朱卫国.   
5.687
2015, 6, 4290-4298
2015.05
刘煜/凡平
6
6
是
5
A novel benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene-based conjugated polymer with a pendant diketopyrrolopyrrole unit for high-performance solar cells/ Macromolecules/谭华, 邓先平, 于俊婷, 赵宝峰, 王亚飞, 刘煜, 朱卫国*, 吴宏斌, 曹镛.
5.554
2013, 46, 113–118
2012.12
朱卫国/谭华
25
25
是
6
D-A1-D-A2 copolymers with extended donor segments for efficient polymer solar cells/ Macromolecules/陶强, 夏雨欣, 徐晓峰, Svante Hedström, Olof Bac̈ke, DavidI.James, Petter Persson Eva Olsson, Olle Inganas̈, 侯林涛, 朱卫国,* 王二刚*.
5.554
2015, 48, 1009-1016
2012.02
朱卫国/陶强
27
27
7
Enhancing the photovoltaic properties of terpolymers containing benzo[1,2-b:4,5-b] dithiophene, phenanthro[4,5-abc]phenazine and benzo[c][1,2,5]thiadiazole by changing the substituents/Journal of Materials Chemistry C/凡平, 刘煜*, 肖曼君, 宿文燕, 高辉山, 陈建华, 谭华, 王亚飞,阳仁强，朱卫国
5.066
2015, 3, 6240-6248
2015.05
刘煜/凡平
12
12
是
8
Efficient strategies to improve photovoltaic perfor- mance of linear-shape molecules by introducing large planar aryls in molecular center and terminals/Organic Electronics/张友明, 谭华, 肖曼君, 苏州科技大学怎么样包西昌, 陶强, 王亚飞, 刘煜, 阳仁强, 朱卫国*
3.472
2015, 17, 198-207.
2014.12
朱卫国/张友明
6
6
是
9
Reduced-bandgaptriphenyl-amine-alt-benzo[1,2-b: 4,5-b']dithiophene copolymers pending benzothiadiazole or diketopyrrolopyrrole units for efficient porclymersolaells/Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry/聂凯旋, 谭华, 邓先平, 王亚飞, 陈庆, 黄颖, 刘煜, 杨春诚, 黄峥嵘 朱美香，朱卫国*
3.144
2013, 51, 4103–4110
2013.01
朱卫国/聂凯旋
9
9
是
10
Synthesis, characterization and photovoltaic properties of twodimensional conjugated polybenzodithiophene derivatives appending diketopyrrolopyrrole units as side chain/Polymer/J陈建华, 肖曼君, 宿文燕, 段雄伟, 段林瑞,
彭文红, 谭华*, 阳仁强**, 朱卫国*
3.586
2015, 55, 4857-4864
2014.08
朱卫国/陈建华
4
4
是