半导体光电子学在材料、功效、寿命、色彩、大尺寸、柔性化、封装和生产工艺等方面仍然存在一些亟待解决的问题。这些环节上存在的不足已相当程度地制约了有机光电功能材料与技术在产业化方向的发展。本研究方向将以“材料设计合成－高性能器件制备－器件物理研究－技术推广应用”为研发链条，加强高效光电功能材料、新型器件结构、器件稳定性、以及批量生产工艺等关键技术的研究，为科研成果的产业化做好前期准备。

主要从以下几个方面展开研究：

1．光电功能材料的研究

聚焦晶硅、钙钛矿、有机光伏三大核心材料体系，开展针对性的结构设计与性能优化研究。晶硅材料方面，重点研发高效钝化层材料、低缺陷晶体生长技术，通过掺杂调控、表面织构化处理等方式，提升载流子分离与传输效率，拓展对太阳光谱的响应范围。钙钛矿材料方面，围绕有机 - 无机杂化钙钛矿、全无机钙钛矿的组分调控、缺陷工程、界面修饰开展研究，开发具有高结晶质量、高稳定性、宽光谱吸收的钙钛矿材料，解决其在潮湿、高温环境下的性能衰减问题。有机光伏材料方面，致力于新型共轭聚合物给体材料、非富勒烯受体材料的分子设计与合成，优化材料的能级结构、溶解性与成膜性能，提升光吸收效率与电荷分离能力，推动有机太阳能电池的效率与稳定性协同提升。

2．电致发光器件的研究

以OLED和PeLED为核心研究对象，聚焦器件性能优化与应用场景拓展。

OLED 器件研究主要面向两大应用方向：照明领域重点开发高亮度、高显色指数、长寿命的白光 OLED 器件，优化器件结构与材料搭配以提升光效、降低驱动电压；显示领域聚焦大尺寸超高清面板、柔性显示面板、微型显示器件的技术开发，突破彩色化精准控制、柔性基板适配、大尺寸均匀性等关键技术，满足高端显示市场需求。PeLED 器件研究围绕高亮度、高色纯度、长寿命的目标，开展钙钛矿发光层的结晶调控、界面修饰、器件结构创新研究，开发溶液法规模化制备工艺，探索其在柔性显示、透明显示、微型发光阵列等新兴领域的应用潜力，解决钙钛矿材料发光稳定性与器件封装兼容性问题。

3．光伏器件的研究

聚焦晶硅光伏与钙钛矿光伏器件的性能突破与技术落地，推动光伏技术的高效化、低成本化发展。晶硅光伏器件方面，重点研发钝化发射极和背面接触（PERC）、异质结（HJT）、隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）等高效电池结构，优化电极制备工艺与模块集成技术，提升光电转换效率与组件可靠性，降低单位功率制造成本。钙钛矿光伏器件方面，开展单节钙钛矿电池的性能极限探索，同时推进钙钛矿/晶硅、钙钛矿/铜铟镓硒（CIGS）等叠层电池技术研发，通过光谱互补提升全波段太阳能利用效率；开发柔性钙钛矿光伏器件的低温制备工艺与柔性基板适配技术，拓展在可穿戴设备、建筑光伏一体化（BIPV）等场景的应用。

4．场效应晶体管的研究

以有机场效应晶体管（OFET）为核心，聚焦器件核心性能提升与功能拓展。重点开发高性能有机半导体活性层材料，通过分子结构设计提升载流子迁移率与环境稳定性。优化器件结构设计，包括顶栅 / 底栅结构选择、电极材料修饰、绝缘层界面优化等，降低器件工作电压，提升场效应迁移率与开关电流比率。探索 OFET 在柔性电子、传感器阵列、有机逻辑电路、印刷电子等领域的集成应用，开发兼容柔性基板的低温量产工艺，推动有机电子器件的规模化应用。

5．薄膜封装技术的研究

针对光电功能器件（尤其是柔性器件）的稳定性需求，开展高阻隔性、高柔韧性薄膜封装技术研发。深入研究水汽、氧气与光电材料的化学反应机制，阐明其对器件性能退化的影响路径，为封装材料选择与结构设计提供理论依据。开发高疏水性有机封装材料、低透水性无机封装材料（如氧化硅、氮化硅、氧化铝等），优化有机 / 无机多层复合封装结构设计，通过界面改性提升层间附着力，显著降低水汽与氧气的渗透速率。研发兼容柔性器件的低温、大面积封装工艺，平衡封装层的阻隔性能、柔韧性与成本，满足 OLED、PeLED、柔性光伏器件等对长期稳定性的严苛要求。

责任编辑：向丹婷