PHI用户心声|LEIPS助力大阪大学探索绿光波长选择性太阳能电池

ULVAC-PHI作为全球专业的表面分析仪器制造商，在不断研发和推广先进的表面分析技术的同时，还与用户建立了良好的合作关系，开展了多项研究工作，帮助用户解决相关科学问题。近日，日本大板大学家裕隆教授联合PHI资深科学家寺岛雅弘研发了具有绿光波长选择性的有机太阳电池（OSCs），可用于农业光伏，其透过的蓝光和红光可以有效地促进植物生长。该项工作发表于《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》。

Highlights

1、该项工作成功地设计和合成了两种新的受体材料，即SNTz-RD和ONTz-RD。（NTz=萘并[1,2-c:5,6-c']双[1,2,5]噻二唑；RD=3-乙基绕丹宁；SNTz=NTz框架结合给电子硫代烷基取代基；ONTz=NTz框架结合烷氧基取代基）。

2、在NTz框架上引入了给电子的硫代烷基或烷氧基取代基，合成的SNTz-RD和ONTz-RD分子拥有与P3HT的实际供体结合的适配能级，这一点已通过LEIPS和UPS分析证实(见图1)。

3、阐明了P3HT（聚（3-己基噻吩））与绿光波长选择性接受体的结合，可以制造绿光波长选择性有机太阳能电池（OSC），从而优化未来农业光伏装置。

图1. SNTz-RD (蓝色)和ONTz-RD(红色)的LEIPS(a)和UPS(b)结果。¹

Organizations

ULVAC-PHI：1969年，在美国明尼苏达大学Dr. R.E.Weber的领导下，Physical Electronics, Inc.(PHI)成立，并成为世界上第一家专门从事表面分析设备的公司。1982年，PHI和日本真空技术株式会社（ULVAC JAPAN LTD）合并成立了ULVAC-PHI股份有限公司。ULVAC-PHI是各种表面分析设备的顶级制造商，在从基础研究到质量控制的诸多领域做出了巨大贡献。此外，ULVAC-PHI还建立了一个完整的服务体系，通过专业技术人员提供详细的技术支持、分析培训和研讨会等，最大限度地发挥表面分析设备的能力。

大阪大学：大阪大学创建于1931年，是日本屈指可数的研究型综合大学。距今已有近百年历史的阪大拥有11个学部，18个研究生院（其中3个研究生院与其他大学联合成立），以及数万师生。

Authors

家裕隆教授毕业于大阪大学，获得该校的学士、硕士和博士学位，而后他选择留在母校开始了他的科研、教学育人生活。家裕隆教授团队以有机功能分子为主要研究对象，围绕有机功能分子的开发设计、绿色有机合成、生物材料分子应用等领域开展研究，迄今为止已在Nature Materials、Advanced Energy Materials、ScienceDirect、ACS和RSC等期刊中发表论文200余篇。

Conclusions

有机功能分子的设计、组装、合成策略以及性能研究已成为国际上的研究热点，尤其是对于大π共轭体系的研究引起了科学家们的极大兴趣。通过对这些具有大π共轭体系功能分子的组装，实现人工高效的储存和对太阳能的利用。

ULVAC-PHI XPS能够同时搭载LEIPS和UPS功能配件，可以对样品表面同一位点实现多技术联合原位表征，即在XPS表征完成后，在同一个位置进行原位的LEIPS和UPS 测试，进一步提供样品完整的能带电子信息，对深入解析材料性能和改良器件具有重要的指导意义。