2018年度陕西省科学技术奖一等奖

石墨烯基光电新能源材料的应用基础研究

项目编号：S2018JLJS0672

主要完成单位：西北大学

主要完成人：白晋涛、王惠、冯宏剑、徐新龙、王刚、任兆玉、李渭龙、王贝贝

推荐单位：陕西省教育厅

项目简介

太阳能电池、太赫兹器件以及锂离子电池是实现能量捕获、转换、储存的重要方法与手段。为了能够更有效地实现对能量的捕获、转换和储存，本项目针对上述领域对光电材料性能的特殊要求，利用石墨烯材料的优异性能和修饰作用，提出了“量身定制”石墨烯新概念与新方法，满足了上述光电材料性能的不同需求，使相关光电材料性能大幅提升。研究内容涉及光电材料的载流子在宽波段、多尺度的激发与定向迁移；电子和离子参与的界面微反应、介尺度效应、输运与迁移；电子和结构的协同优化等不同方面。重点解决了如何通过石墨烯提高太阳能电池光电转换效率、如何借助太赫兹器件利用空间其它能量、如何通过石墨烯提高锂离子电池储存容量等科学难题。此外，研究成果还对量身定制的微结构不同的系列石墨烯材料的微观物理机制进行了阐释，为其他新能源光电材料的制备与应用奠定了基础。本项目研究得到了科技部“973”、“863”重大项目、国际合作重大专项、国家自然科学基金与陕西省科学基金等48项科研项目的支持。项目累计发表SCI学术论文176篇、授权发明专利13项、受理15项。囊括了全部石墨烯研究陕西省优秀博士学位论文荣誉4名。