这本IF超越老牌国际期刊的国产期刊,真的不要了解一下吗
Science China Chemistry在最初创刊时期,一直被认为是中国版的Chemical Communications。经过这些年的努力,Science China Chemistry已经跻身中科院1区杂志序列,影响因子也达到了6.356;而老牌国际期刊Chemical Communications的影响因子为5.996,中科院分区也变成了2区。Science China Chemistry完成了一次对老牌期刊的成功逆袭。总体说来,Science China Chemistry是一本十分优秀的国产材料化学期刊。这篇文章汇总了2020年Science China Chemistry上引用量最高的十篇论文。
1.谭蔚泓&樊春海&杨朝勇&张晓兵&杨黄浩:核酸分析
核酸是核苷酸的天然生物聚合物,可以存储、编码、传输和表达遗传信息,这些遗传信息在各种细胞行为和生物疾病中发挥着核心作用。核酸分析和基于核酸的分析已广泛应用于生物学研究、临床诊断、环境分析、食品安全和法医分析。在过去的几十年中,核酸分析领域已迅速发展,并取得了许多技术突破。谭蔚泓&樊春海&杨朝勇&张晓兵&杨黄浩在这篇综述中,重点研究所开发的用于分析核酸的方法,基于核酸的分析,用于核酸分析的设备以及核酸分析的应用。文章总结了开发该领域新核酸分析的代表性策略,并讨论了关键优势和可能的局限性。最后,文章简要介绍了现有挑战和进一步的研究进展。
文献链接:
Nucleic acids analysis.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-020-9864-7)
2.香港科技大学颜河、刘焘&苏州大学张茂杰:通过氯化聚合物供体提高开路电压,使二元有机太阳能电池的效率超过17%
单结聚合物太阳能电池(PSC)的功率转换效率(PCE)最近取得了重大突破。据报道,通过PM6:Y6二元系统获得了大量成果,使PCE高于16%。为了进一步提高包含小分子受体(SMA)Y6的二元OSC的PCE,由于PM7的最高占据分子轨道(HOMO)更深,香港科技大学颜河、刘焘&苏州大学张茂杰用PM7代替了PM6。因此,由于改进的开路电压(VOC),通过热浇铸法,PM7:Y6的PCE达到了17.0%。与PM6相比,PM7的较低HOMO增大了ELUMO供体与EHOMO受体之间的间隙,该间隙与VOC成正比。该研究为单结二进制PSC提供了较高的PCE,这对于与PM7相关的器件制造和PSC的商业化意义重大。
文献链接:
Improving open-circuit voltage by a chlorinated polymer donor endows binary organic solar cells efficiencies over 17%.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9669-3)
3.苏州大学李永舫&崔超华:合理配对的光敏材料用于高性能聚合物太阳能电池可实现16.53%的效率
非富勒烯受体(NFA)的出现为开发具有高功率转换效率的高性能供体/受体对提供了一个机会,因为NFA具有可调节的能级、较宽的吸收能力和合适的聚集特性。为了增强活性层的光收集能力,苏州大学李永舫&崔超华选择宽带隙聚合物PTQ10作为供体,并与窄带隙NFAY6作为受体共混。与PTQ10:IDIC混合物相比,在PTQ10:Y6混合物中观察到约130 nm的红移吸收光谱,这可能会增强PSC的短路电流密度(Jsc)。此外,与PTQ10:IDIC混合物相比,最佳PTQ10:Y6混合物显示出更高的光致发光猝灭效率和更有效的电荷分离、更高的电荷迁移率以及较弱的双分子重组,从而功率转换效率(PCE)为16.53%,Jsc为26.65 mA/cm2,填充系数(FF)为0.751。
文献链接:
Rationally pairing photoactive materials for high-performance polymer solar cells with efficiency of 16.53%
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9599-1)
4.武汉大学杨楚罗&闵杰、莫纳什大学Jiao Xuechen:改变烷基链的支链位置以提高小分子受体对高效非富勒烯有机太阳能电池的性能
以Y6为例,最新一代的小分子受体(SMA)材料的出现说明了有机太阳能电池(OSC)器件性能的飞速增长。武汉大学杨楚罗&闵杰、莫纳什大学Jiao Xuechen提出了两个新的受体,分别命名为Y6-C2和Y6-C3,这是通过改变远离Y6主链的烷基链分支位置来实现的。与Y6相比,Y6-C2具有相似的光学和电化学性质,但分子堆积更好,结晶度更高。相反,相对于Y6和Y6-C2,Y6-C3在固态下显示出显着的蓝移吸收。基于PM6:Y6-C2的OSC的功率转换效率(PCE)比基于Y6(15.24%)和Y6-C3(13.76%)的功率转换效率更高,代表了已知的最高值。Y6-C2与PC71BM具有良好的兼容性。因此,生产了基于PM6:Y6-C2:PC71BM(1.0:1.0:0.2)的三元OSC器件,它具有出色的PCE为17.06%和令人印象深刻的填充因子(FF)为0.772。这个结果提高了对最新型SMA的结构-性质关系的理解,并证明通过微调烷基链分支位置来调节SMA的结构是增强其性能的有效方法。
文献链接:
Altering alkyl-chains branching positions for boosting the performance of small-molecule acceptors for highly efficient nonfullerene organic solar cells.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9670-2)
5.丁黎明&杨上峰&程明&刘升建&Jin Zhiwen:有机太阳能电池关键材料的研究进展
有机太阳能电池由于具有轻巧、柔韧性和卷对卷制造等优点而吸引了学术界和工业界的兴趣。如今,最先进的有机太阳能电池已实现18%的功率转换效率。有机太阳能电池最近的快速发展依赖于不断出现的新材料和器件制造技术,以及对薄膜形态、分子堆积和器件物理的深刻理解。供体和受体材料是有机太阳能电池的关键材料,因为它们决定了器件的性能。在过去的25年中,我们目睹了发展高性能供体和受体材料的过程。在这篇综述中,丁黎明&杨上峰&程明&刘升建&Jin Zhiwen将重点介绍那些明星材料和具有里程碑意义的工作,并介绍关键材料的分子结构演变。这些关键材料包括均聚物给体,D-A共聚物给体,A-D-A小分子给体,富勒烯受体和非富勒烯受体。最后,作者展望了材料开发中存在的问题和非常重要的方向。
文献链接:
Progress of the key materials for organic solar cells.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-020-9726-0)
6.上海交通大学韩礼元教授:通过引入π共轭Lewis碱实现高效稳定的锡基钙钛矿太阳能电池
锡基钙钛矿太阳能电池(TPSC)作为无铅PSC的最有希望的候选者,已经在世界范围内进行了广泛的研究。然而,在溶液沉积过程中,锡基钙钛矿的结晶过程太快,导致大量针孔和均质性差,从而导致钙钛矿层中的电荷严重复合。上海交通大学韩礼元教授利用具有高电子密度的π共轭Lewis分子,通过与Sn-I骨架形成稳定的中间相来系统地控制FASnI3钙钛矿的结晶速率,从而形成致密而均匀的钙钛矿膜,并增加了载流子寿命。同时,π共轭体系的引入还阻碍了水分渗透到钙钛矿晶体中,这显着抑制了空气中膜的降解。这些优点使TPSC的电源转换效率(PCE)稳定在10.1%,并且在空气中浸泡1000小时后,其初始PCE保持了90%以上。此外,经认可的测试中心还证明了9.2%的稳态效率。
文献链接:
Efficient and stable tin-based perovskite solar cells by introducing π-conjugated Lewis base.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9653-8)
7.中科院化学所张少青:具有300 nm厚有源层的三元有机太阳能电池显示超过14%的效率
为了满足通过溶液印刷技术制造有机太阳能电池(OSC)的要求,已经投入大量精力来开发具有相对较厚的有源层的高性能OSC。在这项工作中,中科院化学所张少青通过将苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)引入PBDB-T-2Cl:BTP-4F,制造了功率转换效率为14.3%的厚膜(300 nm)三元OSC。作者发现添加PC61BM有助于改善空穴和电子迁移率,从而促进电荷传输并抑制活性层中的电荷复合,从而导致活性层相对较厚的OSC的效率得到改善。这个结果证明了使用富勒烯衍生物PC61BM来构建高效的厚膜三元器件的可行性,这将促进厚层三元OSC的发展,以满足未来卷对卷生产的要求。
文献链接:
A ternary organic solar cell with 300 nm thick active layer shows over 14% efficiency.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9556-7)
8.南京大学俞寿云&朱成建:对映选择性双过渡金属/光氧化还原催化研究进展
过渡金属催化是在现代有机合成中构建碳-碳和碳-杂原子键的最重要工具之一。可见光光氧化还原催化由于其独特的活化方式和对绿色合成的重要性,最近引起了科学界的广泛关注。 光氧化还原催化与过渡金属催化剂的结合,称为金属光氧化还原催化,已成为扩大可见光光催化合成效用的流行策略。这种策略导致发现了新颖的不对称转化,这是不可行的,或者单个催化系统不容易达到的。这一当代的有机化学领域为开发不对称合成手性化合物的经济和环境友好方法提供了希望。在这篇综述中,南京大学俞寿云&朱成建总结了对映选择性金属氧化还原催化(EMPC)的进展。
文献链接:
A review of enantioselective dual transition metal/photoredox catalysis.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9701-5)
9.国家纳米科学中心周二军&南京工业大学李公强:用喹喔啉类小分子富勒烯受体的侧链工程的高性能基于聚(3-己基噻吩)的有机太阳能电池
聚(3-己基噻吩)(P3HT)是有机光伏最常用的半导体聚合物之一,因为它具有易于合成和稳定性的特点,因此具有商业化的潜力。尽管小分子非富勒烯受体(NFA)的迅速发展极大地提高了基于其他复杂p型聚合物的有机太阳能电池(OSC)的功率转换效率(PCE),但基于P3HT的OSC的PCE仍然是低。此外,与P3HT匹配良好的NFA的设计原理和结构-性能的相关性仍不清楚,需要深入研究。在这里,国家纳米科学中心周二军&南京工业大学李公强设计了一系列由A2-A1-D-A1-A2配置的受体(A)和供体(D)单元组成的NFA。这些NFA缩写为Qx3,Qx3b和Qx3c,其中吲哚诺[1,2-b:5,6-b']二噻吩(IDT),喹喔啉(Qx)和2-(1,1-二甲基-亚甲基)罗丹宁作为中间D,分别桥接A1和端基A2。通过减去附加在IDT和Qx骨架上的苯基侧基,可以有规律地调节吸收光谱、能级和结晶度。当与P3HT配对时,三个NFA表现出完全不同的光伏性能,PCE分别为3.37%(Qx3),6.37%(Qx3b)和0.03(Qx3c)。从Qx3到Qx3b,中间IDT单元中苯基侧链的去除导致结晶度和电子迁移率增加。但是,减去IDT和Qx单元上的所有接枝苯基侧基后,最终分子Qx3c的PCE最低,仅为0.03%,这主要归因于共混膜的严重相分离。这些结果表明,对于高性能的基于P3HT的OSC,优化A2-A1-D-A1-A2型NFA的苯基侧基的取代位置对于调节分子的光电性能和活性层的形态性能至关重要。
文献链接:
Side chain engineering of quinoxaline-based small molecular nonfullerene acceptors for high-performance poly(3-hexylthiophene)-based organic solar cells.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9618-7)
10.付红兵&李雪梅&詹传郎:以两个较高的LUMO级受体作为四元策略实现的17.1%效率的有机光伏电池
四元混合有机太阳能电池利用四种混合材料成分作为活性层材料。四个材料组件的使用使可以选择更多的材料和更多的机制来提高光子到电子的转换效率。付红兵&李雪梅&詹传郎提出了一种新的四元材料系统案例,该案例显示了通过添加IDIC和PC71BM作为PM6:Y6宿主二进制的客体受体而获得的17.1%效率。IDIC和PC71BM的最低未占用分子轨道(LUMO)均高于Y6,这是在四元器件中获得增加的开路电压(Voc)的原因之一。在引入IDIC和PC71BM作为受主后,空穴和电子迁移率均增加,这有助于增加短路电流密度(Jsc)。研究了三种受体组分的重量比的影响,这表明增加的空穴和电子迁移率,加速的空穴传输和减少的单分子重组是导致Jsc和填充因子增加的因素。四元器件的这种情况证明了四元策略在增加器件功能方面的适用性,从而提高了有机光伏电池领域的效率。
文献链接:
17.1%-Efficiency organic photovoltaic cell enabled with two higher-LUMO-level acceptor guests as the quaternary strategy.
(Sci. China Chem., 2020, DOI:10.1007/s11426-019-9668-8)
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