綠展科技、中科院蘇州納米所、廣東中科半導(dǎo)體微納制造研究院共同成立了“納展微電子精密印刷制造聯(lián)合實驗室”。

聯(lián)合實驗室負(fù)責(zé)人馬昌期博士及林劍博士一直致力于研究可印刷有機及雜化半導(dǎo)體材料、高效柔性納米器件技術(shù)等新興科研領(lǐng)域，攻堅技術(shù)難題并推動產(chǎn)學(xué)研深度融合。

馬昌期博士團隊現(xiàn)有在所成員 37 人，其中包括研究員 1 人，項目研究員 1 人，副研究員 2 人，助理研究員 2 人，博士后 5 人，研究生 26 人。

近年來團隊取得的一系列成果（部分）

有機半導(dǎo)體材料分子設(shè)計與合成

課題組開發(fā)了基于芳酰亞胺衍生物的新型非富勒烯衍生物半導(dǎo)體材料（Chem. Commun. 2016, 52, 1649-1652; Dyes and Pigments 2017, 136, 35-346; Dyes and Pigments 2017, 139, 498-508）并通過分子維度的調(diào)控，調(diào)節(jié)分子間相互作用來提高材料在器件上的性能表現(xiàn)（Polym. Chem. 2017, 8, 1460-1476，圖1）。此外，這類分子在高效分離碳納米管方面也表現(xiàn)出很高的效率（Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1703938）。

印刷電子墨水開發(fā)

印刷電子油墨要求綠色環(huán)保、長效穩(wěn)定、電池性能對功能薄膜的厚度敏感性低。團隊致力于納米金屬氧化物材料的配位化學(xué)研究，通過硅烷偶聯(lián)劑修飾金屬氧化物納米顆粒，可以有效鈍化低溫極性溶劑中合成的金屬氧化物表面多種缺陷，降低納米材料作為界面層時的傳輸電阻；同時有效提升納米墨水的長時間穩(wěn)定性（ACS Nano 2018, 12, 5518-5529）。在硅烷偶聯(lián)劑修飾的基礎(chǔ)上，進一步通過化學(xué)接枝修飾，有效調(diào)控納米材料從親水轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?，與富勒烯類材料具有優(yōu)異的兼容，可形成復(fù)合墨水，提升鈣鈦礦有機太陽能電池的穩(wěn)定性（Sol. RRL 2020, 4, 2000289）。進一步針對印刷薄膜低表面粗糙度的需求，利用聚合物與化學(xué)接枝修飾的金屬氧化物復(fù)合，有效抑制納米材料成膜過程中的自聚集，改善成膜質(zhì)量，增加薄膜的工作厚度，降低印刷難度（ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 7170-7179; Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2015, 141, 248-259）。用于凹版印刷、微凹版印刷、涂布等工藝中，都取得了良好的應(yīng)用（Sol. Energy 2019, 193, 102-110;Org. Electron. 2017, 45, 190-197）。

大面積透明導(dǎo)電薄膜印刷技術(shù)

對于柔性太陽能電池而言，高導(dǎo)電性以及高透光率的透明導(dǎo)電電極是重要材料基礎(chǔ)。研究團隊發(fā)展了凹版印刷法制備銀線電極大面積電極技術(shù)，實現(xiàn)了透明導(dǎo)電電極的低成本、圖案化制備，電極具備大面積均勻性好、光電性能優(yōu)異（與剛性ITO相當(dāng)）、表面粗糙度低等優(yōu)點（Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2007276，）。

印刷頂電極技術(shù)

全印刷電池中，由于多層薄膜印刷過程中存在著不可避免的溶劑滲透問題，所以印刷頂電極是最難的技術(shù)。研究團隊開發(fā)了在功能層上直接印刷 AgNW 的噴墨打印技術(shù)（Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 093302），通過油墨成分和制備工藝的調(diào)控實現(xiàn)了差異顯著的器件性能，最終在器件半透明的前提下獲得了 2.71%的 PCE，接近采用真空沉積鋁電極（不透明）的器件效率水平（3.15%）。

為了進一步降低印刷頂電極的設(shè)備成本，研究團隊進一步發(fā)展了噴涂銀納米線頂電極技術(shù)，在噴涂 AgNW 電極的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建 AgNWs-ZnO復(fù)合材料，進一步降低了印刷頂電極與功能層之間的接觸電阻。為了進一步降低全印刷過程中溶劑的影響，研究團隊發(fā)展了干法轉(zhuǎn)印電極的工作，在加工過程中有效免除了溶劑帶來的負(fù)面效應(yīng)(Org. Electron. 2022, 100, 106352 )。

以上是綠展科技首席科學(xué)家馬昌期博士、林劍博士及其團隊近年來具有代表性的部分研究成果，團隊具備完善的材料合成制備、印刷工藝研究、器件集成封裝、性能分析測試等實驗條件，歡迎加入！

未來，我們將繼續(xù)與中科院蘇州納米所聯(lián)合開展更多新興領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研項目，持續(xù)發(fā)揮納展微電子精密印刷制造聯(lián)合實驗室在科研領(lǐng)域的引領(lǐng)創(chuàng)新功能，將研究成果從實驗室?guī)У焦S，讓智造更簡單，共塑創(chuàng)新未來。