【項(xiàng)目精選】316期：新能源材料技術(shù)項(xiàng)目推薦（三）
項(xiàng)目一：利用聚合物介質(zhì)合成Zintl相分子合金材料
項(xiàng)目簡介：
本項(xiàng)目采用材料化學(xué)的研究方法，構(gòu)建了堿金屬/PEO聚合物高還原性反應(yīng)介質(zhì)體系，合成、表征了系列13族的二、三元體系化合物Sr3Tl5、BaTl4和BaHg0.8Tl3.2等新的Zintl相分子合金材料，通過對(duì)材料合成條件、組成和能帶結(jié)構(gòu)的分析研究，闡述了材料的相穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)演化、電子結(jié)構(gòu)和成鍵特點(diǎn)；本工作還開展過渡金屬功能配合物的合成、結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能研究。
項(xiàng)目發(fā)表了SCI 論文28 篇，其中13篇發(fā)表在二區(qū)以上的SCI期刊上，被SCI引用95次，研究結(jié)果對(duì)功能材料化學(xué)、無機(jī)固態(tài)化學(xué)以及新材料合成制備化學(xué)等領(lǐng)域具有重要學(xué)術(shù)意義。
項(xiàng)目二、白光LED遠(yuǎn)程熒光板及遠(yuǎn)程封裝技術(shù)
項(xiàng)目簡介：
本項(xiàng)目采用高分子原位聚合方式制備白光LED用熒光板出光均勻性好，發(fā)光效率高，成本低廉，各項(xiàng)性能指標(biāo)較佳，特別是可以隨意做到鋼化玻璃、高分子等基板上，再結(jié)合遠(yuǎn)程封裝技術(shù)，使得目前的新型封裝結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)封裝工藝相比具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）LED的封裝技術(shù)簡單；（2）有利LED熱量散發(fā)，延緩熒光粉老化，延長LED的使用壽命；（3）實(shí)現(xiàn)點(diǎn)光源向面光源轉(zhuǎn)換，改善出光均勻性，提高了LED的發(fā)光效率及顯色指數(shù)（采用熒光板遠(yuǎn)程發(fā)光同比傳統(tǒng)工藝在相同條件下顯色指數(shù)和發(fā)光效率提高20%以上；（4）激發(fā)、發(fā)射波長可調(diào)，如可以根據(jù)需要調(diào)整出黃光、紅光、綠光和藍(lán)光為主的各種頻率的可見光；（5）色溫可調(diào)：3500-7000K，從冷光到暖光任意調(diào)整；（6）熒光板可以制成各種形狀和顏色，實(shí)現(xiàn)前所未有的設(shè)計(jì)自由、色彩控制。（7）容易做到高分子基板上適用于室內(nèi)照明；做到鋼化玻璃上，可作為室外如隧道等大功率照明。（8）可機(jī)器化制備，產(chǎn)業(yè)化。
下圖分別是實(shí)驗(yàn)室制備的直徑6公分的鋼化玻璃（暖光），8公分及12公分高分子基板的白光LED遠(yuǎn)程熒光板以及遠(yuǎn)程封裝結(jié)構(gòu)簡易圖。
項(xiàng)目三、新型類礦物結(jié)構(gòu)超分子功能材料的晶體
項(xiàng)目簡介：
本項(xiàng)目屬于材料化學(xué)領(lǐng)域。內(nèi)容主要有（1）探索合成具有新穎性能的類礦物結(jié)構(gòu)無機(jī)功能材料；（2）探索材料晶體工程自組裝規(guī)律和影響因素，（3）探索材料物理化學(xué)性能。項(xiàng)目成功合成64種新化合物，研究非線性光學(xué)性質(zhì)、激光倍頻效應(yīng)、離子交換活性、光致變色及鐵磁作用等，總結(jié)組裝規(guī)律，為指導(dǎo)合成這類材料奠定堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
技術(shù)特點(diǎn)：采用軟化學(xué)方法等溫和、環(huán)保的合成技術(shù)進(jìn)行材料制備。
項(xiàng)目四、鈣鈦礦發(fā)光二極管
項(xiàng)目簡介：
鈣鈦礦材料用于制備發(fā)光二極管，具有半峰寬窄、帶隙可調(diào)、可用溶液法制備等優(yōu)勢。
鈣鈦礦LED為平面自發(fā)光器件，具有質(zhì)量 輕、厚度薄、視角廣、響應(yīng)速度快、可用于柔性顯示、使用溫度范圍廣、構(gòu)造和制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，在屏幕顯示（手機(jī)、電視、電腦、VR和車載設(shè)備等）和綠色健康燈光（無藍(lán)光傷害）等方面具有廣泛應(yīng)用前景。
鈣鈦礦成分設(shè)計(jì)、表面和結(jié)構(gòu)工程使鈣鈦礦發(fā)光LED的效率迅速提高，當(dāng)前報(bào)道的高外量子效率主要集中于近紅外和綠光，而高效的藍(lán)光鈣鈦礦LED仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。同時(shí)，鈣鈦礦LED的工作穩(wěn)定性相對(duì)較低，如何構(gòu)建高效穩(wěn)定性的LED器件是課題組今后的重要研究方向。
項(xiàng)目五、鈣鈦礦太陽能電池
項(xiàng)目簡介：
鈣鈦礦材料用于制備太陽能電池，具有吸光強(qiáng)、載流子遷移率高、帶隙可調(diào)、可用溶液法制備等優(yōu)勢。
鈣鈦礦太陽能電池是近年來快速發(fā)展起來的第三代光伏器件，其光電轉(zhuǎn)化效率（PCE）從2009年的3.8%迅速提升到2018年的23.3%，是有史以來所有光伏技術(shù)中效率增長最快的一種。這主要得益于有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料優(yōu)異的光電性質(zhì)。鈣鈦礦/硅疊層電池有望提供比傳統(tǒng)光伏電池更為高效、經(jīng)濟(jì)的太陽能利用方案。
鈣鈦礦的化學(xué)組成調(diào)控、空間組成分布、相組成調(diào)控、本體和表面缺陷控制、器件界面控制等，是目前進(jìn)一步提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和長期工作穩(wěn)定性的關(guān)鍵科學(xué)問題。
項(xiàng)目六、鈣鈦礦層的成膜機(jī)制
項(xiàng)目簡介：
將混合鈣鈦礦溶液滴加在玻璃基板上并開始旋涂，隨著旋涂過程中溶劑的揮發(fā)和反溶劑甲苯的滴加，體系溶解度急劇下降CsPbBr3由于在DMSO中的溶解度低而首先形核并快速長大，而MABr由于溶解度較大，后結(jié)晶析出，殘留有少量MABr在CsPbBr3晶界和表面上，最終得到CsPbBr3MABr準(zhǔn)核一殼結(jié)構(gòu)鈣鈦礦薄膜。
由于CsPbBr3和MABr在極性溶劑DMSO溶解度差異大（CsPbBr3約為0.56M，MABr大于5M）這一特性，研究人員巧妙地在CsPbBr3的DMSO溶液（0.5M）中加入有機(jī)胺鹽MABr，并精確調(diào)控MABr的量，作為新型混合鈣鈦礦前驅(qū)液。
具有CsPbBr3@MABr核一殼結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦薄膜覆蓋度高，表面平整，晶體界面及表面的MABr能有效鈍化CsPbBr3的缺陷態(tài)，且薄膜表面的MABr起到了阻擋過量電子的注入，表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能，將得到的薄膜用于鈣鈦礦LED器件得到外量子效率超過17%，并通過進(jìn)一步優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，在鈣鈦礦發(fā)光層和電子傳輸層之間引入聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)絕緣材料作為阻擋層，進(jìn)一步改善了器件中電子和空穴的注入平衡和界面特性，使器件的性能和穩(wěn)定性都得到了進(jìn)一步的提高，最終得到了EQE超過20%，壽命（T50）超過100小時(shí)的鈣鈦礦LED器件。將鈣鈦礦LED的發(fā)展提到了一個(gè)新的高度。
