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闵杰研究员硕士期间（2008-2011年）在中科院化学所李永舫院士课题组从事有机高分子设计与合成研究工作； 2011年10月加入德国埃尔兰根-纽伦堡大学Christoph J. Brabec教授课题组攻读博士学位，方向为器件物理。2015年10月博士毕业后继...
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Personal information
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电子邮箱：min.jie@whu.edu.cn
入职时间：2017-01-01
所在单位：高等研究院
职务：研究员
职称：研究员

Educational experience
育经历
[1] 2011.10-2015.10 德国埃尔朗根-纽伦堡大学|材料物理与化学|博士|研究生(博士)毕业

[2] 2008.9-2011.7 中国矿业大学（北京）|化学工程与技术|硕士|研究生(硕士)毕业

[3] 2004.9-2008.7 中国矿业大学（北京）|化学工程与工艺|学士|大学本科毕业



Work experience
作经历
[1]2017.1-至今高等研究院|武汉大学|研究员|在职

[2]2015.10-2016.12技术系|德国埃尔朗-纽伦堡大学|博士后



Team members
队成员
先进材料科学与技术实验室

郭杰

吴强

汪涛

吴瑶

王伟

郭靖

孙瑞

杨文彦

石沐民

李宏能






闵杰
同专业博导 同专业硕导
Research direction
究方向
课题组长期致力于面向能源、材料与健康需求的新一代光电功能器件的研究，发展具有鲜明特色、面向未来的新型光电器件与器件应用技术，重点围绕“材料化学-形貌物理-衰减机制-器件工程”的研究链条开展目标导向性基础研究，解决光电领域中关键科学问题和关键技术问题。其涉及的主要研究内容为：1.高效、稳定光电转换材料的理性设计与可控制备；2.光电材料与器件中的结构和表面界面分析与研究；3.不同光电体系的工作机理及其动力学本质；4.材料与器件衰减机制以及相关封装技术的研究。

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科学研究
当前位置: 中文主页 > 科学研究

研究领域
有机太阳能电池，钙钛矿太阳能电池；自供电系统，绿色能源技术方案

Our main R&D addresses key challenges in the following areas:
New absorber, contact, and barrier materials. We develop and apply new high-performance absorber materials for improved performance and lifetime, focusing on improving photovoltage and stability to photo-oxidation.
New electron/hole contact layers. We have the scientists and the tools to combine molecular design using computational resources with organic synthesis to develop new donors and acceptors to enhance device efficiency and lifetime.
Mechanisms of materials and device degradation. We investigate and demonstrate new materials and device architectures that mitigate degradation, leading to improved device stability. We have developed a combinatorial degradation system that allows us to measure the lifetime of thin-film devices under light, at different substrate temperatures, with or without filters, or under different duty cycles. This system enables us to evaluate the lifetime of a large number of samples under the same or varied conditions in a parallel manner. In addition, the Solar paramter analysis system enables a unique suite of long-term relaiblity characterization on individual PV cells.
Mechanisms and driving force dependence of charge transfer between donor and acceptor materials. We study the fundamental mechanisms of charge transfer between photoactive polymers and engineered non-fullerene acceptors.


论文成果
[1]. Simultaneous enhanced efficiency and thermal stability in organic solar cells from a polymer acceptor additive. Nat. Commun.. (11). 1218.
[2]. An Effective Method for Recovering Nonradiative Recombination Loss in Scalable Organic Solar Cells. Adv. Funct. Mater. **.
[3]. Controlling Molecular Mass of Low-Band-Gap Polymer Acceptors for High-Performance AllPolymer Solar Cells. Joule. (4). 1-17.
[4]. Solution-Processed Polymer Solar Cells with over 17% Efficiency Enabled by an Iridium Complexation Approach. Adv. Energy Mater.. **.
[5]. A Layer-by-Layer Architecture for Printable Organic Solar Cells Overcoming the Scaling Lag of Module Efficiency. Joule. (4). 1-13.

专利
[1]. 一种太阳能电池稳定性测试系统. 2018-07-10. **.

著作成果
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科研项目
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科研团队
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究方向
课题组长期致力于面向能源、材料与健康需求的新一代光电功能器件的研究，发展具有鲜明特色、面向未来的新型光电器件与器件应用技术，重点围绕“材料化学-形貌物理-衰减机制-器件工程”的研究链条开展目标导向性基础研究，解决光电领域中关键科学问题和关键技术问题。其涉及的主要研究内容为：1.高效、稳定光电转换材料的理性设计与可控制备；2.光电材料与器件中的结构和表面界面分析与研究；3.不同光电体系的工作机理及其动力学本质；4.材料与器件衰减机制以及相关封装技术的研究。

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Our main R&D addresses key challenges in the following areas:
New absorber, contact, and barrier materials. We develop and apply new high-performance absorber materials for improved performance and lifetime, focusing on improving photovoltage and stability to photo-oxidation.
New electron/hole contact layers. We have the scientists and the tools to combine molecular design using computational resources with organic synthesis to develop new donors and acceptors to enhance device efficiency and lifetime.
Mechanisms of materials and device degradation. We investigate and demonstrate new materials and device architectures that mitigate degradation, leading to improved device stability. We have developed a combinatorial degradation system that allows us to measure the lifetime of thin-film devices under light, at different substrate temperatures, with or without filters, or under different duty cycles. This system enables us to evaluate the lifetime of a large number of samples under the same or varied conditions in a parallel manner. In addition, the Solar paramter analysis system enables a unique suite of long-term relaiblity characterization on individual PV cells.
Mechanisms and driving force dependence of charge transfer between donor and acceptor materials. We study the fundamental mechanisms of charge transfer between photoactive polymers and engineered non-fullerene acceptors.






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课题组长期致力于面向能源、材料与健康需求的新一代光电功能器件的研究，发展具有鲜明特色、面向未来的新型光电器件与器件应用技术，重点围绕“材料化学-形貌物理-衰减机制-器件工程”的研究链条开展目标导向性基础研究，解决光电领域中关键科学问题和关键技术问题。其涉及的主要研究内容为：1.高效、稳定光电转换材料的理性设计与可控制备；2.光电材料与器件中的结构和表面界面分析与研究；3.不同光电体系的工作机理及其动力学本质；4.材料与器件衰减机制以及相关封装技术的研究。

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论文成果
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[1]. Simultaneous enhanced efficiency and thermal stability in organic solar cells from a polymer acceptor additive. Nat. Commun.. (11). 1218.
[2]. An Effective Method for Recovering Nonradiative Recombination Loss in Scalable Organic Solar Cells. Adv. Funct. Mater. **.
[3]. Controlling Molecular Mass of Low-Band-Gap Polymer Acceptors for High-Performance AllPolymer Solar Cells. Joule. (4). 1-17.
[4]. Solution-Processed Polymer Solar Cells with over 17% Efficiency Enabled by an Iridium Complexation Approach. Adv. Energy Mater.. **.
[5]. A Layer-by-Layer Architecture for Printable Organic Solar Cells Overcoming the Scaling Lag of Module Efficiency. Joule. (4). 1-13.
[6]. Altering alkyl-chains branching positions for boosting the performance of small-molecule acceptors for highly efficient nonfullerene organic solar cells. SCI. China Chem.. (3). 361–369.
[7]. Dithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrrol-Fused Asymmetrical Electron Acceptors: A Study into the Effects of NitrogenFunctionalization on Reducing Nonradiative Recombination Loss and Dipole Moment on Morphology. Adv. Sci.. (7). **.
[8]. Thick-Film Organic Solar Cells Achieving over 11% Efficiency and Nearly 70% Fill Factor at Thickness over 400 nm. Adv. Funct. Mater.. (30). **.
[9]. Finely Tuned Cores in Star-Shaped Zwitterionic Molecules for Interface Engineering of High-Performance Polymer Solar Cells. Solar RRL. DOI: 10.1002/solr..
[10]. Achieving Fast Charge Separation and Low Nonradiative Recombination Loss by Rational Fluorination for HighEfficiency Polymer Solar Cells. Adv. Mater.. **.
[11]. A multi-objective optimization-based layer-by-layer blade-coating approach for organic solar cells: rational control of vertical stratification for high performance. Energy Environ. Sci. (12). 3118-3132.
[12]. An Oligothiophene–Fullerene Molecule with aBalanced Donor–Acceptor Backbone for High-Performance Single-Component OrganicSolar Cells. Angew.Chem.Int. Ed. (58). 14556 –14561.
[13]. Suppressing Photo-oxidation of Non-fullerene Acceptors and Their Blends in Organic Solar Cells by Exploring Material Design and Employing Friendly Stabilizers. J. Mater. Chem. A. (7). 25088-25101.
[14]. End group tuning in small molecule donors for non-fullerene organic solar cells. Dyes and Pigments. (175). 108078.
[15]. Spontaneous open-circuit voltage gain of fully fabricated organic solar cells caused by elimination of interfacial energy disorder. Energy Environ. Sci.. 2019.
[16]. Slot-die printed non-fullerene organic solar cells with the highest efficiency of 12.9% for low-cost PV-driven water splitting. Nano Energy. 61. 559-566. 2019.
[17]. A new small molecule donor for efficient and stable all small molecule organic solar cells. Org. Electron.. 70. 78-85. 2019.
[18]. Benzotriazole-Based Acceptor and Donors, Coupled with Chlorination, Achieve a High VOC of 1.24 V and an Efficiency of 10.5% in Fullerene-Free Organic Solar Cells. Chem. Mater.. 31. 3941-3947.
[19]. Ternary Organic Solar Cells with Small Nonradiative Recombination Loss. ACS Energy Lett. 4 (5). 1196-1203.
[20]. Reduced Energy Loss Enabled by a Chlorinated Thiophene-Fused Ending-Group Small Molecular Acceptor for Efficient Nonfullerene Organic Solar Cells with 13.6% Efficiency. Adv. Energy Mater. 9. **. 2019.
[21]. Perylene Diimide-Based Cathode Interfacial Materials: Adjustable Molecular Structures and Conformation, Optimized Film Morphology, and Much Improved Performance of Non-Fullerene Polymer Solar Cells. Mater. Chem. Front.. 2019.
[22]. A wide-bandgap D–A copolymer donor based on a chlorine substituted acceptor unit for high performance polymer solar cells. J. Mater. Chem. A. 7. 14070-14078. 2019.
[23]. A universal layer-by-layer solution-processing approach for efficient non-fullerene organic solar cells. Energy Environ. Sci.. 12. 384-395. 2019.
[24]. A Cost Analysis of Fully Solution‐Processed ITO‐Free Organic Solar Modules. Adv. Energy Mater. 9. **. 2018.
[25]. Pyrene-fused PDI based ternary solar cells: high power conversion efficiency over 10%, and improved device thermal stability. Mater. Chem. Front.. 3. 93-102. 2019.
[26]. Effects of bridging atom in donor units and nature of acceptor groups on physical and photovoltaic properties of A-π-D-π-A oligomers. Organic Electronics. 55. 42–49. 2018.
[27]. All-small molecule solar cells based on donor molecule optimization with highly enhanced efficiency and stability. J. Mater. Chem. A. 6. 15675-15683. 2018.
[28]. Recent Progress in Hybrid Perovskite Solar Cells Based on p-Type Small Molecules as Hole Transporting Materials. Acta Phys. -Chim. Sin. 34. 1221-1238. 2018.
[29]. Evaluation of Electron Donor Materials for Solution‐Processed Organic Solar Cells via a Novel Figure of Merit. Adv. Energy Mater. 7. **. 2017.
[30]. Gaining further insight into the effects of thermal annealing and solvent vapor annealing on time morphological development and degradation in small molecule solar cells. J. Mater. Chem. A. 5. 18101-18110. 2017.
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