有机光电材料自组装与柔性器件

   具有导电和半导体特性的有机光电功能材料和器件是当前的研究热点，在能源、信息和智能传感等重要领域具有广阔的应用前景。有机光电材料的性能可以通过分子结构设计来改善，更与分子的聚集态结构密切相关。特别是在微米、纳米尺度范围形成有序聚集态结构后，其电学、力学和光电性能都有很大的提高。有机光电功能材料的可控自组装是推动其最终能够走向大规模应用的最重要的因素之一。同时，区别于无机材料的刚性，柔性是有机材料最为重要的优点，因此柔性器件的研究具有重要的科学意义与应用价值。

   课题组以有机光电材料的自组装与柔性器件为主要研究方向，围绕手性自组装、传感器件、新能源器件开展了特色研究。课题组的主要研究方向介绍如下：
  （1）手性可控的有机光电功能分子的自组装
   有机光电功能纳米材料的可控自组装是提高有机光电材料性能，推动有机光电材料走向实用化的重要手段之一。尽管科学家已经通过自组装的方法制备多种功能纳米结构和超分子结构，有机光电功能材料自组装的可控性和组装体结构的复杂性仍然无法与自然界中的生物体系相比拟。
   手性纳米结构材料由类似生物分子的单一手性螺旋分子排列而成。由于分子排列更为规整，具有比非手性材料更好的光电性能；同时，手性的存在使得器件在手性信号的传感等领域具有独特的优势。因此，制备单一手性纳米功能材料在世界范围内受到越来越多的关注，而基于手性纳米结构的多层次有序自组装结构的构筑与性能研究在国内外刚刚起步。本课题组从单一手性材料的构筑出发，希望阐明有机光电功能分子多级次、高有序组装的过程与规律，提高有机光电器件的性能。

 （2）柔性太阳能电池、储能器件与集成系统
   能源问题是制约我国经济社会长期可持续发展的关键问题之一。太阳能作为取之不尽用之不竭的可再生能源，在清洁能源中占有最为重要的地位。因此，太阳能资源的开发和利用一直受到国际科技界及各国政府的高度重视。太阳能电池是一种可再生、环保的发电方式，能够源源不断的获得能源。与传统无机太阳能电池相比，聚合物太阳能电池具有成本低、重量轻、与柔性基底兼容等突出优点，近年来得到了快速的发展。另一方面，光伏发电受气候和环境的影响很大，输出功率具有不稳定性和不可预测性，需要与储能装置集成，以确保负载用电的持续性和可靠性。本课题组以柔性新能源器件为突破点，在太阳能电池与储能材料、器件和集成系统方面开展深入探索，希望能够推动该领域的应用基础研究，为新能源的高效、低成本利用奠定基础。