唐卫华

男， 厦门大学材料学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1995.09-1999.07， 北京化工大学，本科
1999.09-2002.07， 北京化工大学，硕士
2002.07-2006.05， 新加坡国立大学，博士
2005.09-2008.03， 新加坡材料研究所，研究工程师
2008.03-2009.05， 澳大利亚墨尔本大学Bio21研究所，博士后
2014.09-2015.09，美国华盛顿大学材料系，国家公派访问学者
2009.05-2021.07， 南京理工大学化学与化工学院，教授
2021.07------至今 , 厦门大学材料学院，教授

研究领域和兴趣

有机高分子材料与器件

主要业绩

发展高效能量转换与储能材料体系属于当今国际材料科学的发展前沿。本人通过材料设计，创新制备方法，精密调控吸光活性层聚集态结构或多电活性材料耦合纳米结构，优化载流子传输和界面抽取/传导，制备了高效稳定的光伏电池和储能器件。
以第一/通讯作者在Nature, Nature Protocols, Energy Environ. Sci., Prog. Polym. Sci., Adv. Mater., Mater. Today, ACS Energy Lett., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Energy Storage Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Sci. Bull. (2篇)等领域著名期刊发表论文230余篇，期刊影响因子累计超过2394；入选ESI高被引20余篇，热点论文5篇。论文被SCI他引12500余次。获授权中国发明专利20件。出版Springer专著1部。获江苏省科学技术二等奖和三等奖各一项。
主持并完成了包括1项国家自然科学基金国际(地区)合作与交流、4项国家自然科学基金面上、1 项国家 “863”计划、7项人才培养计划等30余项国家省部级项目；入选教育部新世纪优秀人才、江苏省杰青、江苏省高层次创新创业人才引进计划团队、江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队、江苏省青年科技领军人才、江苏省“六大人才高峰”等人才计划。担任软化学与功能材料教育部重点实验室副主任、国家自然科学奖材料组会评/函评专家、教育部高校科学研究优秀成果奖函评专家、江苏省化学化工学会第十一届理事会理事、江苏省石油学会第七届理事常委理事、江苏省颗粒学会第五届和第六届理事会理事、泰州市海陵区人民政府专家咨询委员会委员等学术兼职。主要学术贡献分三个方面简述如下。
(1) 设计分子构象调控的稠环电子受体、稳定活性层聚集态结构、制备即涂即用高效稳定有机光伏
优化合成了系列共轭稠环结构，设计开发了系列利用非共价键作用诱导聚集的聚合物给体、分子构象调控的稠环电子受体，通过给/受体分子工程调控分子能级、构象和π-π堆积行为，制备了稳定的共混活性层聚集态结构，器件物理揭示了低能量损失机制，发展了叠层和三元共混器件策略制备了16%以上光电转化效率光伏器件，通过溶液逐层刮涂制备了大面积即涂即用的高效率稳定光伏电池；建立了材料—器件—制备—大面积加工多层级的高效稳定太阳电池的材料体系与技术。突破了分子构象调控的经典梯形稠环和原创“吡咯并二噻吩稠环”受体材料设计及其高效器件：通过对常规梯形稠环核的侧链工程，利用空间位阻锁定受体分子构象，展现优化分子堆积行为、更高摩尔吸收系数、抬升的LUMO能级，稳定的活性层聚集态结构，有效提高了光伏器件性能；成功应用于溶液旋涂或刮刀涂布逐层涂膜制备效率高于传统体异质结、且热稳定性更优异的光伏器件。针对单结二元光伏器件光吸收和载流子迁移率受限难题，开发新策略制备了高效率三元光伏和叠层器件。聚集态结构调控的光伏材料在逐层刮涂和卷对卷大面积印刷高效光伏器件、推进有机光伏的实际应用上具有重大意义。
(2) 开发配位金属离子高空穴迁移率有机空穴传输层材料、制备了免掺杂高效稳定钙钛矿光伏器件。优选高空穴传输、含N (或S)杂原子的稠环给电子给体核，结合理论模拟，设计开发了系列能级匹配吸光层、以杂原子配位钙钛矿层Pd2+钝化晶界的稠环共轭小分子HTM，制备了高效免掺杂稳定钙钛矿光伏。吡咯并二噻吩核系列HTM (~$15/g)，通过引入N-噻吩二维侧链、开发了纯膜空穴迁移率比全掺杂Sipro膜高一个数量级，利用S….Pd2+配位，制备效率21.04%、60天储存效率保留85%以上的免掺杂钙钛矿光伏。拓展该系列HTM，制备了效率9.7%的Sb2(S,Se)3光伏器件，储存30天效率保留92%以上。开发了相同共轭骨架键连烷氧或巯氧不同端基的两类HTM，其共混合金HOMO能级随第二组分添加量在 -5.170 ~ -5.333 eV线性调控，可匹配宽价带多种无机吸光层，制备了19.85%效率以上的免掺杂钙钛矿光伏。
(3) 开发纤维多级复合电活性材料制备自支撑膜电极方法，制备了高能量高倍率性能柔性储能器件。高电化学活性、比表面积、高效电荷传输、纳米分级稳定复合的电极是制备高能量密度高倍率性能柔性储能器件关键。采用机械性能优异的纳米纤维或管为基底，通过单根分散，引导电活性分子自组装，顺序原位沉积构筑过渡金属化合物 (氧化物、氢氧化物、氧/硫掺杂、梯度氧化物/硒化物等)与导电聚合物异质结，制备了连续三维网状有序、核鞘多级耦合的自支撑膜电极。通过将氧化还原共轭分子引入导电聚合物侧链或作为电解质添加剂、突破定向锚定聚合物链或绕链自组装难题，增加氧化还原和离子嵌入位点，提高了电极比容量与能量密度。突破了常规方法的多电活性材料易团聚、分级结构难构筑，结晶材料生长难调控的瓶颈。揭示了界面耦合增大电荷密度和相互作用、电子/离子双连续传输通道，提升储能与倍率性能的作用机制。硫掺杂梯度氧化钴/碳纤维电极获得了1013 mF cm-2面积比电容，非对称全固态柔性电池实现了最高体积能量密度0.71 mWh cm-3，最高体积功率密度207 mW cm-3，弯折100次以上性能无衰减。通过连续逐步浸涂制备了面积1.5 cm×3.0 cm高比电容电极，制备了面积能量密度89.8 μWh cm-2、5000次循环库伦效率94%以上的全固态柔性储能器件。

代表成果

1. Rui He,† Wanhai Wang,† Zongjin Yi,† Felix Lang,† Cong Chen,* Jincheng Luo, Jingwei Zhu, Jarla Thiesbrummel, Sahil Shah, Kun Wei, Yi Luo, Changlei Wang, Huagui Lai, Hao Huang, Jie Zhou, Bingsuo Zou, Xinxing Yin, Shengqiang Ren, Xia Hao, Lili Wu, Jingquan Zhang, Jinbao Zhang, Martin Stolterfoht, Fan Fu,* Weihua Tang,* Dewei Zhao,* Improving interface quality for 1-cm2 all-perovskite tandem solar cells, Nature, 2023, 618, 80-86.
2. Wanhai Wang†, Xin Liu†, Juncheng Wang†, Cong Chen*, Jiangsheng Yu, Dewei Zhao, Weihua Tang*, Versatile self-assembled molecule enables high-efficiency wide-bandgap perovskite solar cells and organic solar cells, Advanced Energy Materials, 2023, 13, 2300694.
3. Jia Sun, Xiaoling Ma, Zhuohan Zhang, Jiangsheng Yu, Jie Zhou, Xinxing Yin, Linqiang Yang, Renyong Geng, Rihong Zhu, Fujun Zhang*, Weihua Tang*, Dithieno[3,2-b:2',3'-d]pyrrol fused non-fullerene acceptors enabling over 13% efficiency for organic solar cells, Advanced Materials 2018, 30, 1707150.
4. Jie Zhou†, Xinxing Yin†, Zihao Dong, Amjad Ali, Zhaoning Song, Niraj Shrestha, Sandip Singh Bista, Qinye Bao, Randy J. Ellingson, Yanfa Yan*, Weihua Tang*, Dithieno[3,2-b:2’,3’-d]pyrrole cored p-type semiconductors enabling 20% efficiency dopant-free perovskite solar cells, Angewandte Chemie International Edition 2019, 131, 13855-13859.
5. Lijian Zuo†, Jiangsheng Yu†, Xueliang Shi†, Francis Lin, Weihua Tang*, Alex K.-Y. Jen*, High-efficiency nonfullerene organic solar cells with a parallel tandem configuration, Advanced Materials 2017, 29, 1702547.
6. Renyong Geng, Xin Song, Haohao Feng, Jiangsheng Yu, Ming Zhang, Nicola Gasparini, Zhuohan Zhang, Feng Liu*, Derya Baran*, Weihua Tang*, Nonfullerene acceptor for organic solar cells with chlorination on dithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrrol fused-ring, ACS Energy Letters 2019, 4, 763-770.
7. Chenhui Jiang†, Jie Zhou†, Rongfeng Tang, Weitao Lian, Yuyuan Ma, Yiwei Yin, Xiaomin Wang, Gang Li, Changfei Zhu, Weihua Tang*, Tao Chen*, 9.7%-Efficient Sb2(S,Se)3 solar cells with dithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrrol-cored hole transporting material, Energy & Environmental Science, 2021, 14, 359-364.
8. Xiaoling Ma†, Wei Gao†, Jiangsheng Yu†, Qiaoshi An, Miao Zhang, Zhenghao Hu, Jianxiao Wang, Weihua Tang*, Chuluo Yang*, Fujun Zhang*, Ternary nonfullerene polymer solar cells with efficiency >13.7% by integrating the advantages of materials and two binary cells, Energy & Environmental Science 2018, 11, 2134-2141.
9. Xinxing Yin, Zhaoning Song, Zaifang Li*, Weihua Tang*, Toward ideal hole transport materials: a review on recent progress in dopant-free hole transport materials for efficient and stable perovskite solar cells, Energy & Environmental Science, 2020, 13, 4057-4086.
10. Zhuohan Zhang†, Jiangsheng Yu†, Xining Yin, Zhenghao Hu, Yufeng Jiang, Jia Sun, Jie Zhou, Fujun Zhang*, Thomas P Russell, Feng Liu*, Weihua Tang*, Configuration locking on fused-ring electron acceptor for high performance nonfullerene organic solar cells, Advanced Functional Materials 2018, 28, 1705095.
11. Rui Sun, Jing Guo, Chenkai Sun, Tao Wang, Zhenghui Luo, Zhuohan Zhang, Xuechen Jiao*, Weihua Tang*, Chuluo Yang*, Yongfang Li*, Jie Min*, A universal layer-by-layer solution-processing approach for efficient non-fullerene organic solar cells, Energy & Environmental Science 2019, 12, 384-395.
12. Haohao Feng†, Xin Song†, Zhuohan Zhang†, Renyong Geng, Jiangsheng Yu, Linqiang Yang, Derya Baran*, Weihua Tang*, Molecular orientation unified nonfullerene acceptor enabling 14% efficiency as-cast organic solar cells, Advanced Functional Materials 2019, 29, 1903269.

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