报告题目：有机光伏器件激发态动力学与性能调控

报  告 人：郝晓涛 教授（国家海外高层次青年人才），山东大学

研究方向：有机半导体物理、有机光伏与光探测器件、超快光谱与显微学

报告时间：2025年9月20日（星期六）下午15:30

报告地点：量子楼410报告厅

报告摘要：

有机光伏（OPV）材料与器件是新材料与新能源领域的前沿方向，以其低成本、轻质、柔性和可卷对卷加工等优势引起广泛关注。器件性能本质上取决于光激发态（如激子、极化子与自由电荷）的动力学行为，包括生成、传输、解离及复合过程。精确探测并调控这些超快动力学步骤，对设计与制备高性能OPV器件具有重要意义。

本研究综合利用飞秒瞬态吸收与时间分辨荧光光谱等超快探测技术，系统阐明了有机半导体中光生激发态的演化路径，为高效OPV器件的结构设计与性能优化提供了关键依据。我们发现了高性能非富勒烯太阳能电池中存在的非定域空穴转移机制，据此提出双通道能量转移策略，显著提高了器件性能。通过研究非富勒烯受体中的激子扩散行为，成功实现了激子扩散长度的有效延长。结合时间分辨荧光显微成像，进一步揭示了老化过程中活性层内激子的能量转移与复合路径演变，为提升器件稳定性提供了新思路。针对绝缘半导体稀释异质结光伏体系，本研究通过瞬态吸收光谱定量解析了缺陷态对载流子复合动力学的影响，并发展了相应的抑制策略。采用聚合物吸附调控（如PS或PMMA），优化了活性层分子堆叠秩序与电子波函数分布，从而增强激子寿命与扩散能力。PMMA还可协同抑制ZnO电子传输层中的氧空位缺陷，降低体系静态与动态无序性，促进空穴传输与激子解离。

报告人简介：

郝晓涛，山东大学物理学院教授、博士生导师。英国物理学会会士，英国皇家化学学会会士，国家海外高层次青年人才，山东省泰山学者特聘专家。主要研究方向为有机半导体物理、有机光伏与光探测器件、超快光谱与显微学等。近年来，在Science Advances、Nat Commun、Adv Mater、Natl Sci Rev、Environ Energy Sci等国际学术期刊上发表论文300余篇，引用15000余次，h-index为60。授权国际国内发明专利授权7项。在国际、国内学术会议做主旨报告、邀请报告50余次。目前担任国际薄膜学会区域副主席，全国高等学校电磁学研究会常务理事，山东省光学工程学会常务理事，《Chinese Journal of Chemistry》副主编，Scientific Reports、ChemPhysMater等学术期刊编委。曾任国际薄膜大会组委会委员暨有机电子分会召集人、SPIE Nanophotonics国际会议组委会委员、山东物理学会常务理事等。曾获亚洲大洋洲光化学联合会学会奖、日本学术振兴会研究奖励基金、日本化学会杰出讲座奖、山东省自然科学二等奖、山东省优秀研究生指导教师、山东大学“我心目中的好导师”、山东大学优秀研究生指导教师、山东省优秀博士学位论文指导教师、山东大学优秀博士学位论文指导教师等奖励和荣誉称号。