第四届西部材料大会——光电材料论坛部分报告速览
报告人1
陆文强 中科院重庆绿色智能技术研究院 研究员
研究员/博导，中国科学院重庆绿色智能技术研究院文献情报中心主任，微纳研究中心副主任。IEEE固体电路协会重庆分会主席，国家半导体照明工程研发及产业联盟紫外LED专委会委员。获得中科院“西部之光”人才及重庆英才创新创业领军人才支持，主要研究方向是新型半导体纳米薄膜材料制备及光电传感；主持和承担科技部国家重点研发计划、JKW重大项目课题、重庆市应用开发项目(重大)、重庆市自然基金重点项目、重庆市集成电路重大主题专项等多项科研项目。在Nano Letters, Advanced Functional Materials, Nanoscale, ACS Applied materials interfaces, Applied Physics Letters等国际刊物发表SCI论文40多篇。授权国家专利30多项。
报告题目：基于图案化GaN/Ga2O3纳米线p-n结的高性能紫外光传感性能研究
摘要：本报告介绍课题组成功制备的基于氮化镓衬底的倾斜生长的直β-氧化镓纳米线紫外光传感器件研究。通过光刻技术成功在GaN衬底上得到了直径为2μm的金催化剂点阵，利用CVD方法制备了氧化镓纳米线网薄膜阵列，通过SEM、EDS、XRD和TEM测试证明我们生长了高度结晶的β-Ga2O3纳米线，纳米线直径约为50nm，从样品的90°倾斜视角SEM图可以看出，纳米线的长度约为1~2μm，匀胶、刻蚀之后漏出部分约为0.5-1μm 。通过微纳加工和曝光工艺制备了p-n结器件，通过光电响应测试，得到对衬底进行图案化处理可以降低探测器的暗电流，以及提高响应速度的结果。这种方法得到的图案化的Ga2O3纳米线阵列为微型探测器阵列、集成电路（IC）互连等应用提供了良好的选择。
报告人2
郑绍辉 西南大学 教授
重庆直辖市特聘专家、重庆市百人计划入选者，国家科技部、基金委和国家教委评审专家，全国高校功能材料联盟理事，重庆市计算机协会高性能计算专委会副主任，重庆功能材料协会常务理事，西南大学学术委员会学科专业建设委员。研究方向为有机太阳能材料、二维材料、燃烧机理、固体储氢材料和纳米催化。在JACS、Advanced Science、Nano Energy、Solar RRL、JCTC、JMCC、Chem.A European Journal、JPCA/C、Organ. Electron.等期刊发表SCI文章80余篇， H因子22，中文专著1部和两部英文邀请专著章节。获中国核工业部三等奖，海外留学人员择优资助（国家级），重庆市创新创业资助三等奖，中国创新创业大赛重庆赛区三等奖，主持6项国家级和省部级项目，获得授权专利7项。
报告题目：A-D-A型非富勒烯OSC开路电压的高精度模拟计算方法
摘要：有机太阳能电池因其成本低，质量轻和柔韧性而受到比较广泛的关注。如今以A-D-A型非富勒烯为受体的有机太阳能电池中开路电压的提升是比较困难的，因此如何准确的计算开路电压值是前沿研究的一个热点问题。本文基于密度泛函理论和含时密度泛函方法，提出了一种比较准确的开路电压计算方法，全面考虑了辐射能量损失和非辐射能量损失。统计结果表明，计算的开路电压结果与实验值的差异约为~0.06eV。因此，本项目为有机太阳能电池开路电压的预测方法提供了新思路。
报告人3
冯文林 重庆理工大学 教授
博士，教授，博士研究生导师。2017年入选重庆市巴渝学者特聘教授，2018年入选重庆市科技创新领军人才，现任重庆理工大学理学院院长，兼重庆市高校科研创新团队-“先进光电功能材料与器件”带头人、重庆理工大学“光学工程”学科点负责人、长春理工大学博士研究生导师、绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室主任、中国仪器仪表学会-微纳器件与系统技术分会理事、重庆市物理学会副理事长、科技部青年创新人才项目和国家自然科学基金项目通讯评审专家，并担任《中国科学》、《Applied Materials Today》等国内外十余种高水平期刊的审稿专家。先后获西华师范大学学士、硕士学位和四川大学博士学位，并曾于2009-2011年重庆大学“光学工程”博士流动站博士后、2011-2012清华大学访问学者、2013-2014美国阿肯色大学访问学者。近年来，主持了国家自然科学基金面上项目、教育部重点科技项目、重庆市科技创新领军人才项目等二十余项，并在《Nanoscale》、《Sensors and Actuators B: Chemical》、《ACS Applied Materials & Interfaces》等国内外SCI/EI期刊发表高水平论文150余篇；获权发明专利20余件；出版学术著作1部和专业教材2部，获重庆市教学成果奖和自然科学奖各1次。
报告题目：基于MXene/Ge肖特基异质结的自驱动超快光电探测器
摘要：新型二维层状材料MXene因为其优异的透光性、良好的导电性和可调的功函数在光电子领域倍受研究者们的青睐。构建了高质量的MXene/Ge肖特基异质结，通过简易的滴注方法将MXene胶体溶液滴在3×3mm2的Ge窗口区域。制备的光电探测器表现出自驱动(0V)、宽带（365nm-1550nm）和快速响应度的优良性能，其中响应度为2.67A/W，开关比为~104，器件上升和下降时间分别为1.4µs和4.1µs。此外，我们还研究了器件的温度特性，发现器件在73K的低温状态下仍然可以正常工作。本工作对MXene在光电子器件领域的应用有重要参考价值。
报告4
孙宽 重庆大学 研究员
工学博士，博士生导师。重庆大学能源与动力工程学院副院长；低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室副主任。他长期从事可再生能源高效利用原理及技术的研究，具有多年的材料设计和器件构筑经验，在Nature Communications、Science Advances、Joule等期刊上累计发表SCI论文120余篇，被引用1万余次，H因子45，入选斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单。
报告题目：《聚合物太阳能电池的形貌调控及载流子传输特性研究》
摘要：聚合物太阳能电池因其成本低、质量轻、柔性、半透明性及大面积制备等优势而备受关注。近年来，随着高性能窄带隙非富勒烯受体和宽带隙聚合物给体的不断出现，电池效率已经突破18%。电池中激子解离、电荷的传输和收集等过程深受活性层形貌的影响，因此理想的活性层形貌是实现高性能的聚合物太阳能电池的关键。本次报告将介绍我们从分子结构、薄膜组分和薄膜工艺三个维度对活性层形貌进行调控，从而制备出高性能聚合物太阳能电池。通过对给受体材料的能级结构、分子堆积、结晶性、平面性以及器件的光伏性能、微观纳米形貌、载流子动力学过程等进行分析，深入阐明活性层形貌与电池性能间的关系。
报告人5
张丁可 重庆师范大学 教授
重庆师范大学物理与电子工程学院，理学博士/教授(三级)， 2014年度重庆市五一劳动奖章获得者、重庆市青年骨干教师、重庆市首批“青马工程”青年骨干教师、重庆师范大学首批“青年拔尖人才”、重庆师范大学欧美留学会副会长兼秘书长、沙坪坝区欧美留学会副会长、沙坪坝区女科技工作者协会副会长、能源材料与器件专家委员会副主任委员、重庆功能材料学会理事、重庆产学研促进会常务理事、重庆国际智能传感技术联盟专家委员会委员、重庆海外技术合作平台“生物医学材料与仪器技术国际研发中心”领衔专家、重庆市领衔专家国家自然科学基金/国家自然科学奖/科技部重点研发计划/辽宁省/四川省等科技项目评审专家。多年来，一直致力于有机光电子器件的开发，主要方向集中在光电材料的激光器件研究及微纳传感器件的研究。近年来主持国家自然基金、重庆市高校优秀人才等项目 10项。发表SCI期刊文章80余篇，2014年获重庆市高校青年教师教学竞赛一等奖，全国青年教师教学竞赛三等奖。2017年获重庆市自然科学三等奖，2018年获重庆产学研合作创新成果奖一等奖。
报告题目：Yb3+掺杂的CsPbX3钙钛矿纳米晶的制备和发光特性研究：量子剪裁下转换发光的探索
摘要：近年来，稀土离子在无机卤化物钙钛矿中的掺杂开辟了新的途径，稀土掺杂显著改善了无机卤化物钙钛矿的稳定性、结构和光学性能。本论文选择稀土离子Yb3+作为掺杂元素，成功掺入CsPbX3钙钛矿纳米晶中，器件表现出优异的近红外(NIR)发光性能。通过掺杂Yb3+的CsPb(Cl/Br)3 纳米晶作为具有长寿命能级易实现粒子数反转且高PLQY的稳定增益材料（即激光增益介质），与高质量微腔进行耦合，探索其连续光泵浦激发下的受激发射特性。进一步通过调控能量传递过程，提高了器件的荧光量子效率，探索实现量子剪裁下转换发光。
报告人6
牛连斌 重庆师范大学 教授
重庆师范大学教授（三级）。重庆市民盟高教委员会委员；重庆市民盟留学归国委员会委员；重庆市直接联系服务教育系统专家；重庆市科技领军人才；重庆市高等学校优秀人才支持计划资助人选；重庆市创新青年科技人才。美国材料学会会员；中国材料学会会员；重庆材料学会理事；重庆光学学会理事。沙坪坝区留学人员联谊会会员。2016年度“重庆师范大学领军人才计划”全校唯一入选者。荣获2018年度重庆师范大学优秀教师称号。主要研究方向：有机半导体自旋电子学、有机发光二极管、有机太阳能电池。分别荣获2010年度、2015年度和2019年度重庆市人民政府自然科学奖。2014年4月10日，第十一届中国重庆高新技术交易会暨第七届中国国际军民两用技术博览会在重庆国际会展中心召开，课题组参展的高效叠层有机电致发光器件科研成果脱颖而出，被《重庆日报》特别报道（35000个项目，只选取了8项报道）。作为项目负责人，现已经完成国家自然科学基金、国家留学基金委留学基金、国家博士后面上基金各2项。参与多项国家基金委（如No.60236076）、国家“973”（“新型场发射平板显示和微显示的基础研究”科技部973 项目，2003－2007）和“863”子项目（“高清晰度平板显示”，科技部863 项目子课题， 2002-2006）的研究。在国际知名杂志CEJ等期刊发表高质量学术论文30余篇。申请和授权国家发明专利6项。
报告题目：Spin-orbit coupling effects on energy transfer channel in organic semiconductors
摘要：Spin-orbit coupling (SOC) effects on energy transfer channel in polymer-phosphorescent dopant system have been investigated. The blue-emitting host polymer, poly [9, 9-di-n-hexyl-fluorenyl-2, 7-diyl] (PFO), was doped into a variety of concentrations between 0.1 and 5% with a red emissive phosphorescent dye, bis (2-[2’-benzothienyl)-pyridinato-N, C3’] iridium (acetyl-acetonate) (BtpIr). The mechanism for the SOC effects on energy transfer channel between the host and the dopant was studied using both photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL) techniques. The SOC effect enhances enormously the intersystem crossing (ISC) rate arising by the strong overlap of the delocalized π orbitals of the PFO and BtPIr. The ISC energy transfer channel competes effectively with Fӧrster energy transfer channel and Dexter energy transfer channel. The energy transfer from S1 (PFO) state to T1 (PFO and BtPIr) state is increased by SOC. Consequently, the population of the S1 (PFO) state decreased. So the Förster energy transfer intensity is deceased. SOC leads to such an indirect decrease for the Förster energy transfer intensity. In other hand, the intensity of T1 (PFO) state increased. So the Dexter energy transfer channel intensity is increased. It allows more PFO triplets to the Dexter energy transfer channel to BtPIr triplets. The increased population of the triplet state brings about a greater number of detectable photons that are emitted from the BtPIr molecules. EL spectra implied that only a few singlets formed on the PFO contribute to the emission, most of them are transformed into triplet state by ISC channel.
报告人7
毋志民 重庆师范大学 教授
河南禹州人，理学博士，教授，重庆师范大学教务处副处长，重庆市高校中青年骨干教师，新型磁光电功能材料物性与应用重庆市研究生导师团队带头人，重庆市数理类专业教学指导委员会委员，重庆物理学会常务理事，重庆功能材料学会常务理事，《材料科学研究与应用》期刊编委，重庆市青年科技领军人才协会会员，主持完成了包括国家自然科学基金、教育部科学技术重点项目等二十余项科研及教改课题，研究成果获重庆市自然科学二等奖2项。
报告题目：高居里温度新型稀磁半导体的设计、制备与磁电性质调控
摘要：稀磁半导体(Diluted Magnetic Semiconductor, DMS)能同时利用电子的电荷和自旋两种自由度，在光电子学领域以及自旋电子学领域展现出了广阔的应用前景。I-II-V族基新型DMS可实现磁性和电性的分离调控，受到人们的广泛关注。然而DMS的居里温度(Curie temperature, TC)大都远低于室温，严重制约了其应用范围。我们采用计算和实验相结合的方法，开发出了一系列居里温度超过室温的I-II-V族基新型DMS，其磁性和电性可以分别通过渡元素的掺杂和碱金属含量来调控，最高局里温度可达318K，最大饱和磁矩3.56μB，表明其是一种具有巨大应用价值的新型自旋电子学材料。
报告人8
陆仕荣 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 研究员
申请人围绕“小分子光伏材料创新，改善活性层形貌质量，提升电池效率”的学术思路开展研究。以通讯作者/第一作者发表Joule，Matter，Sci. Adv.，Nat. Commun.，Energy Environ. Sci. (IF:38.5)，J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.等论文66篇。共发表SCI 论文84 篇，其中通讯/一作论文62 篇，高被引论文12 篇，封面论文10 篇，H 因子33。享受国务院政府津贴，入选中组部海外人才青年项目，荣获重庆市自然科学奖二等奖、辽宁省自然科学二等奖、重庆市杰出青年基金、重庆英才·创新创业领军人才、重庆市学术技术带头人、中科院年度创新人物提名、重庆市十佳科技青年奖和重庆市五四青年奖章等荣誉。
报告题目：小分子材料设计、合成及光伏性能研究
摘要：针对有机太阳能电池中相分离调控困难的问题，设计合成系列小分子光伏材料，包括小分子给体、小分子受体和小分子添加剂，应用于有机太阳能电池，显著优化相分离形貌，从而达到提升电池效率的目的。设计合成BTR、BTR-Cl、L2等小分子给体，基于分子结构逐步调控材料的结晶性，制备出效率15.8%的全小分子双组分单节太阳能电池，创全小分子双组分太阳能电池最高效率纪录[1-4]；设计合成系列寡聚噻吩类小分子给体，基于卤代元素及共轭长度优化相分离形貌，最终制备出效率12.6 %的寡聚噻吩类全小分子太阳能电池[5-6]；设计系列挥发性小分子添加剂，显著优化相分离形貌和提升电池效率，制备出效率18.4%的双层有机太阳能电池[7,9]；设计合成出新型小分子受体，降低电池成本和提升电池效率[8]。
报告人9
肖泽云 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 研究员
博士，中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究员，博士生导师。先后在浙江大学，中国科学院上海有机化学研究所，瑞典隆德大学，澳大利亚墨尔本大学学习和开展研究工作，2017年12月加入中国科学院重庆绿色智能技术研究院。长期从事有机/高分子/超分子功能材料及光电器件的研究，合作开发的小分子有机太阳能电池材料及器件多次刷新小分子有机太阳能电池效率记录，发表论文80篇，其中以（共同）一作/通讯作者发表的论文包括Joule，Nature Commun.，Sci. Adv.等，多篇论文被选为杂志封面或研究亮点，研究工作受到了C&E News，重庆卫视，澳大利亚工程师协会等的报道。入选中国科学院人才计划，重庆英才计划，重庆市高层次人才等。
报告题目：小分子有机太阳能电池材料和器件
摘要：有机太阳能电池是新型太阳能电池的一种，具有轻、薄、柔软、功能多元、可印刷制备等优点。目前高效率的有机太阳能电池主要使用高分子材料，而高分子材料由于分子量和分子量分布难以控制的问题，使得高分子材料本身性质以及太阳能电池重现性难以控制。小分子则具有结构确定，易于实现自组装，器件重现性好的优点。通过优化小分子的结构，我们成功设计合成出具有液晶性质的BTR，BTR-Cl等一系列性能优异的小分子给体材料，通过器件结构优化，在全小分子有机太阳能电池中实现了超过15%的光电转化效率，是目前小分子太阳能电池领域的最高效率之一。
报告人10
李万俊 重庆师范大学 教授
重庆师范大学物理与电子工程学院教授、系主任、硕导，重庆市巴渝学者青年学者，重庆市物理学会理事。主要从事宽禁带氧化物半导体材料、物理与紫外探测器件研究，主持国家自然科学基金2项，重庆市自然科学基金面上项目2项，重庆市教委科学技术研究项目2项。在国内外刊物上发表学术论文60余篇，ESI热点论文(1‰)1篇，2019年重庆市自然科学二等奖（第2完成人）。
报告题目：超宽带隙氧化镓基日盲深紫外探测器研究
摘要：近年来，日盲深紫外探测器因其在军事和民用方面的潜在应用而受到广泛关注。新兴超宽带隙氧化镓（Ga2O3，4.5-5.2 eV）因其较高的击穿电场(~8 MV/cm)、良好的热/化学稳定性、超高的可见光透过率、有效避免复杂和不可控的合金化过程等优势, 被认为是日盲深紫外光电探测器的天然候选材料之一。近年来，课题组主要围绕Ga2O3材料的制备与改性、日盲深紫外探测器件设计与性能优化、以及器件应用开发等方面开展工作。本报告主要介绍课题组近期在非晶氧化镓基自供电日盲深紫外探测器方面的进展。
报告人11
江诚鸣 大连理工大学 副研究员
大连理工大学机械学院纳米光电科学与技术研究所，2011协同创新中心副研究员。于美国阿拉巴马大学取得博士学位，获“国家优秀自费留学生奖”,大连理工大学“星海优青”，“辽宁省百千万人才”，“大连市青年科技之星”称号。负责GF重大项目课题，国家自然基金，参与重点研发计划及大连市重大。在国内外发表SCI期刊论文多篇，作为第一或通信作者发表过论文的期刊包括《Advanced Materials》，《Advanced Functional Materials》，《Advanced Science》,《Nano Energy》,《ACS Nano》，《Nano Letters》,《Small》，《JMCA》等高水平期刊。
报告题目：基于蛇形银纳米纤维网络的透明和可拉伸触觉界面
摘要：类皮肤表皮电子技术在人机交互领域取得了重大进展，在假肢和机器人系统中具有重要应用。然而，目前现有的皮肤界面设备不能同时满足高透明度和大拉伸性，特别是对于柔性智能屏幕、弯曲光学投影和患者友好的医疗皮肤设备。本研究提出了一种基于 20 × 20 电容传感器阵列的透明和可拉伸触觉界面 (HSHI)，同时展示了高透明度和大可拉伸性。HSHI中表面等离子体激元下具有窄纳米纤维的网状导电结构的蛇形设计可以最大限度地提高透光率（> 90％），并在相当大的机械应变（> 50％）下形成结构和功能的兼容性。多功能 HSHI 对机械臂和屏幕上的接口和切换系统进行了明显的电容效应转换，从而实现了各种出色的触觉和几何适应。HSHI的设计和制造路线还通过整合蛇形可拉伸技术和透明纳米线阵列，为各种复杂性能和特殊应用的拓展提供了有效途径。
报告人12
毕胜 大连理工大学 副教授
大连理工大学机械工程学院副教授，博士生导师，院长助理，入选大连理工大学“星海人才培育计划”，获大连市青年才俊称号，大连市科技领域专家库专家。在国际知名期刊《Nano Energy》、《ACS Nano》等发表文章70余篇，被引千余次，文章被多位国内外知名院士、学者引用。授权发明专利10余项，并成功实现专利转化。主持国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金、JWKJW项目、辽宁省自然科学基金、大连市应用基础研究项目等；所研发的超柔性数字图像传感器入选大连“海创”工程项目支持，多次参与地方媒体的采访报道与路演，得到社会各方的广泛关注与认可。担任Frontiers in Nanotechnology副主编，Materials Today Sustainability青年编委，Coatings、Current Physics、Nanomaterials客座编辑，担任ACS Applied Materials & Interfaces等近20个国际SCI期刊审稿人。
针对我国高性能智能传感器“卡脖子”难题，从先进制造技术的开发以及高性能功能器件结构的优化入手，针对微纳米材料及器件的光电特性、压电特质以及共振性质，大面积制备高灵敏度的智能化感、存、算一体化芯片。三个主要研究方向如下：1）所采用的先进立体打印技术克服了传统微纳米制备工艺价格高、速度慢等缺点，成功制备出多种类、高性能光电子器件，取得了一系列具有国际重要影响力的原创性和开创性研究成果；2）攻坚我国“卡脖子“难题，在”中国芯“研究中，采用第三代半导体材料实现了性能高于国际最好水平的图像传感芯片的制备，实现弯道超车，赶超国际先进水平；3）攻坚氢气新能源的极早期灾害探测，所研发的基于紫外传感器的氢气火焰探测器以及新型氢气泄漏传感器为我国氢能的利用保驾护航。
报告题目：高性能柔性压光光控晶体管研究
摘要：压电光电效应在光电系统、可延展光学处理、生物医学诊断和通信等领域具有潜在的革命性应用。本文报道了一种新型结构器件，双压电光电晶体管（DPPT），基于压电反转结构有机发光二极管（OLED）作为栅极控制，压电纳米线阵列作为电荷传输通道，通过压电光电效应在刺激栅电极和金属-半导体-金属通道中实现了光电性能的显著提高。系统地分析了在OLED栅极和纳米线沟道中垂直和水平生长的c向ZnO纳米线在不同弯曲/应变方向和弯曲程度下的电子产生和电场分布。在机械变形条件下，压电光电晶体管的通断电流比为106，是无变形条件下的80多倍。利用压电-光电效应的集成DPPTs的增强，可能为各种光电器件和柔性集成系统的创新应用开辟机会。
报告人13
姚闯 长江师范学院 副教授
博士，副教授，现任长江师范学院材料科学与工程学院副院长。长期从事有机光电功能材料及含能材料研究，主要研究方向包括：（1）有机太阳能电池（OPV）及有机发光二极管（OLED）中载流子迁移理论计算；（2）OPV和OLED光电材料稳定性研究；（3）含能材料的燃爆和储能机制理论研究。目前，已在Journal of Materials Chemistry A，ACS applied materials & interfaces，Journal of Materials Chemistry C等国际著名期刊发表SCI论文80余篇，其中关于非富勒烯太阳能电池受体材料的研究工作引起国内外同行高度关注，被国际著名科技机构“工程进展”(Advances in Engineering, AIE)遴选为关键科学文章进行了重点报道；获得国家自然科学基金项目2项，重庆市科技局科研项目1项，重庆市教委科研项目2项，涪陵区科委科技项目1项。曾获评重庆市巴渝学者（青年学者）、重庆市自然科学优秀学术论文、长江师范学院科研创新标兵等荣誉。
报告题目：新型有机光电功能材料的设计与研究
摘要：有机太阳能电池（OSCs）具有轻质、半透明、廉价和可大面积制备柔性器件等特点，是最具有应用前景的光伏电池之一，可用于收集清洁/可再生太阳能。此类电池通常是由电子给体材料和电子受体材料共混形成的体相异质结。其中，电子受体材料可以分为富勒烯和非富勒烯型两类。富勒烯及其衍生物的光吸收强度较弱、前线分子轨道能级可调性较差，因此基于富勒烯的OSCs能量转换效率局限在12%左右。近年来，经研究发现非富勒烯电子受体材料（NFAs）较富勒烯电子受体材料而言，具有合成方法更为简单、吸收光谱和前线轨道能级更易调节、可见光和近红外吸收能力更强等优势，更适用于制备高性能的OSCs。当前使用的NFAs多为一维线性结构（一个稠环中心连接两个吸电子端基），虽然其具有能级可调、吸光度强和制备成本低等特点，但是电子亲和势小、载流子迁移率低是其普遍存在的问题。因此研究具有新型结构的非富勒烯电子受体材料具有重要的意义。