在昨天上午舉行的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,天津南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授領(lǐng)銜完成的“面向能源轉(zhuǎn)化與存儲的有機(jī)和碳納米材料研究”項(xiàng)目(主要完成人:陳永勝、萬相見、黃毅、田建國、王成揚(yáng))榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎。
有機(jī)太陽能電池是解決環(huán)境污染、能源危機(jī)的有效途徑之一,其在質(zhì)輕、柔軟、半透明、可大面積低成本印刷等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)太陽能電池,被認(rèn)為是具有重大產(chǎn)業(yè)前景的新一代綠色能源技術(shù)。如果能夠利用地球上最豐富的元素——碳為基本原料實(shí)現(xiàn)高效、低成本、綠色無污染的能源技術(shù),將對解決人類共同面臨的能源難題具有重大意義。
十幾年來,陳永勝研究團(tuán)隊(duì)圍繞高性能能源轉(zhuǎn)化和儲存有機(jī)與碳納米功能材料開展了系統(tǒng)研究,提出了具有確定分子結(jié)構(gòu)的寡聚光伏材料和具有石墨烯本征性質(zhì)的三維交聯(lián)石墨烯體相材料的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)發(fā)展了多種新型有機(jī)光伏、碳納米及高分子復(fù)合材料;系統(tǒng)研究了分子單元、骨架構(gòu)建、連接方式等對材料性能的影響,闡明了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)——性能關(guān)系;獲得了多種高效新材料,構(gòu)筑了多個系列的高效有機(jī)太陽能電池及能量存儲與轉(zhuǎn)化器件,并多次刷新了有機(jī)光伏領(lǐng)域的光電轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄,率先實(shí)現(xiàn)了石墨烯在能源存儲和轉(zhuǎn)化器件中的應(yīng)用。
該項(xiàng)目8篇代表性論文分別發(fā)表在Nature Photon.,J.Am.Chem.Soc.,Adv.Mater.等國際頂級學(xué)術(shù)期刊上,SCI他引共計(jì)4221次,全部入選ESI高被引論文,單篇最高SCI他引1237次。
多年來,陳永勝研究團(tuán)隊(duì)圍繞該課題方向持續(xù)展開科技攻關(guān),最近又在有機(jī)太陽能方面獲得了重大突破,實(shí)現(xiàn)了目前該領(lǐng)域最高的能源轉(zhuǎn)化效率,達(dá)17.3%,相關(guān)成果發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上。這些工作為高效新型能源材料的設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用研究提供了重要科學(xué)依據(jù)和新的方向。