中文摘要：

申请人长期从事光/电转换材料及器件的研究，主要工作集中于有机光电转换材料及器件和一维纳米光电转换材料及器件研究。创新性地提出了将迁移率较高的空穴/电子传输材料掺杂至发光层内来提升器件效率的思路，得到的最高器件效率处于已报道的白光荧光有机电致发光器件效率的最好结果之一；首次较系统研究了连接单元对串联式OLED的器件行为的影响，揭示了连接单元n型层对串联OLED行为的影响因素；针对传统的多晶薄膜异质结光伏电池效率低的问题，构筑了N型硅片与P型单晶GaN纳米棒的异质结高效光伏电池，得到的器件效果大大优于同类材料的其他结构；利用分子链接的方法，构筑了高效率的石墨烯/TiO2染料敏化太阳能电池。研究成果已在Science, Advanced Materials, Angewandte Chemie 等国际期刊上发表论文400余篇，被他人引用超过 10,000次。

结论摘要：

本项目主要研究有机/纳米复合结构的高效光电转换材料及器件。项目提出了半导体有机/定向一维纳米复合结构的新型光电转换材料体系和器件结构。经过两年的努力，按计划完成了研究任务。特别是在“半导体定向一维纳米结构的制备”及“半导体有机/定向一维纳米复合结构及其光伏性能”两个方向上取得了多个创新性的成果，具体如下 1）研究了使用PVD法生长出有机物纳米线，并使用接触印刷方式转移和定向得到的纳米线，制备出定向一维有机纳米结构阵列。这种方法在有机材料，尤其是溶剂性差，无法进行挥发法定向生长的有机材料的一维纳米材料生长定向及器件制备过程中，有重要的意义。 2）实现了利用控制溶液挥发生长图案化纳米结构。并可以将两层图案叠合起来，得到图案复杂、控制灵活的新的一维有机纳米定向图案，为纳米阵列光电器件的制备提供新的简单易行的方法。 3）提出将PEC光阳极设计成基于纳米线阵列的“核/壳” 结构的研究策略。构筑出了能稳定的高效可见光制氢光阳极。研究结果对设计新的有机/纳米复合结构具有重要的借鉴意义 4）发展了一种基于硅纳米线/甘油修饰的PEDOT:PSS (G-PEDOT:PSS)杂化太阳能电池。发展出了将硅纳米线阵列从制备沉底上逐层剥离的技术，使得传统的硅晶圆可以被多次利用生产硅纳米线，大大降低了对高纯硅的消耗。利用硅纳米线/ G-PEDOT:PSS 作为活性层，得到了4.39%的能量转换效率。研究结果对发展新型高效低成本硅基太阳能电池具有重要意义。