随着现代科学技术的快速发展，经济社会对能源的需求不断加剧，以天然气等为主要代表的传统能源日益匮乏。2021年，“碳达峰”与“碳中和”在两会写入《政府工作报告》，2030年碳达峰，2060年碳中和的减排时间表敲定，而用“清洁能源”取代传统化石能源，从能源生产开始减少碳排放对于我国如期实现“双碳”目标具有重大意义。

图源人民日报评论

回顾我国的能源战略与方针，已重点明确开发新型能源的战略性地位，特别是围绕清洁、丰富太阳能的开发与利用。同时，在历年的全国两会中，《政府工作报告》多次提及到光伏。

作为光伏产业链中重要的一环，高效节能光伏电池的开发研究一直以来也为行业所关注，近年来，江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室阳仁强教授领导的团队致力于设计开发高效材料体系，深入探索新颖分子设计策略对材料聚集特性以及电池性能的影响机制，取得了一系列科研成果——

阳仁强教授团队设计合成了具有非对称中心核的小分子给体，其“对称性破缺”带来的大偶极矩增强了分子间相互作用力，提高了给受体的相容性，相关成果发表在国际知名期刊Nano Energy(2021, 81, 105612)和ACS Applied Materials & Interfaces (2021, 13, 11108)。

另一方面，通过三元无规共聚和弱化构象锁定的策略，实现对聚集和结晶行为的平衡调控，显著提升了光伏器件的短路电流密度和填充因子，研究结果发表在化工学科重要期刊Chemical Engineering Journal(2021, 422, 130097)。

此外，团队设计的TPTI吸电子单元引入到聚合物给体的主链，增强了共混膜的结晶度，保持了有利的face-on取向，从而促进了两相纤维互穿网络的形成，调控了电荷提取和重组动力学，相关成果发表在ACS Applied Energy Materials（ 2021, 4, 13110）。

团队开发了苯基侧基和联苯基侧基的聚合物给体，并在三元器件体系中应用。研究发现材料在二元体系与三元体系中的结晶行为存在明显差异，选择适当长度侧基的给体聚合物对于实现高性能三元电池至关重要，成果发表在Advanced Science（ 2020, 7, 1903455）。

团队还将相对刚性的环状烷基链和柔性烷基链结合，设计并合成了一系列未见报道的杂化型侧链，最终大幅提高了电池效率，该研究成果发表在Nano Energy (2022, 101, 107538)。

团队一系列研究工作的开展加深了对光伏材料新的分子设计策略和活性层形貌调控的认知，为进一步开发高效有机光伏材料和器件提供了有益的指导。研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项等项目的大力支持。

发展新能源，是实现未来可持续发展的必然趋势。当前，我国正在推进建设总规模4.5亿千瓦的大型风电光伏基地，加快分布式新能源发展。江汉大学师生也将在相关领域继续深耕，为有效促进新能源实现高质量发展贡献“江大智慧”。

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本文素材来源：江汉大学官网、人民日报评论等