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新材料技术

需求背景

 光功能材料是指在外场(如光、电、磁、热等)作用下，利用材料本身光学性质发生变化的原理，实现对入射光信号的探测、调制及能量或频率转换作用的光学材料。光功能材料是以光为驱动力的功能材料体系。在初始阶段，人们称之为光响应性材料(Photoresponse materials)。近年来出现的在信息科学和IT工业中有着巨大意义的学科—光信息材料科学就是在此基础上发展起来的。

    有机光电材料是指具有光电转换功能、光电活性的有机材料。广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池、有机存储器等领域。有机光电材料通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，分为小分子和聚合物两类。与无机材料相比，有机光电材料可以通过溶液法实现大面积制备和柔性器件制备。此外，有机材料具有多样化的结构组成和宽广的性能调节空间，可以通过分子设计来获得所需要的性能，能够通过自组装等自下而上的器件组装方式来制备纳米器件和分子器件。

需解决的主要技术难题

难以通过反应成功合成带隙窄的相关材料，在合成等级上，通过我们目前的技术水平，任需要再提升2个以上的等级。同时我们希望将MEH-PPV作为电子给体，C60为电子受体，或者，将MEH-PPV和另一个PPV的衍生物CN-PPV配合使用构成D-A型光电池，来提升光电转换能力。

期望实现的主要技术目标

1、合成具有较窄带隙的材料

2、能有效促进电荷转移的系列衍生物材料

3、衍生物材料能够有效促进电荷转移

需求解析

解析单位：广东省广州市 解析时间：2024-01-16

柯锐鹏

广州市科学技术协会

部长，博士

综合评价

此描述已足够清晰以便于专家进行需求跟进，材料性能：高光电有机材料需要具有优异的光电转换效率、载流子迁移率、发光亮度等关键性能指标。评价时需要考虑材料的光学吸收特性、能带结构、载流子输运性质等。 制备工艺：高光电有机材料的制备工艺需要具备高效、可重复的特点，同时还要考虑成本和环境友好性。评价时需要考虑材料的制备方法、工艺参数的优化以及制备过程中可能出现的问题。 稳定性与寿命：高光电有机材料的稳定性和使用寿命是其在实际应用中的重要考量因素。评价时需要考虑材料的耐光、耐热、耐湿等性能，并进行长期稳定性测试。 尺寸可调性：高光电有机材料在器件制备中需要具备尺寸可调性，以满足不同器件结构和应用需求。评价时需要考虑材料的溶解度、表面张力、自组装性等。 界面特性：高光电有机材料在器件中通常与其他功能层或电极相接触，因此其界面特性对器件性能至关重要。评价时需要考虑材料的界面能级匹配、界面接触电阻、界面吸附等。 可扩展性与可升级性：高光电有机材料研究中需要考虑材料的可扩展性和可升级性，以满足不同应用场景的需求。评价时需要考虑材料的合成方法、结构调控手段以及可能的材料改进途径。

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解析单位：广东省广州市 解析时间：2023-08-11

柯锐鹏

广州市科学技术协会

部长，博士

综合评价

此描述已足够清晰以便于专家进行需求跟进，需要研发合成带隙窄的材料，另外研发能够有效促进电荷转移的衍生物材料，尽可能地提升光电转换能力，可以用MEH-PPV作为电子给体、用C60作为电子受体，或者通过MEH-PPV和另一个PPV的衍生物CN-PPV的配合使用，构成D-A型光电池。

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处理进度