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  光電活性共軛高分子是高分子科學(xué)的前沿研究方向。共軛高分子光電材料的研究在中國(guó)引起了學(xué)術(shù)界的廣泛興趣，中國(guó)的學(xué)者們對(duì)推動(dòng)此研究領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，并在新的高性能光電共軛高分子的分子設(shè)計(jì)、新型及可控聚合、性能調(diào)控以及光電應(yīng)用等方面取得了一系列重要的創(chuàng)新成果. 本文總結(jié)和評(píng)述了中國(guó)學(xué)者在光電高分子領(lǐng)域的研究成果與最新進(jìn)展，并展望了其未來(lái)的發(fā)展。

  1977年，Heeger、MacDiarmid和Shirakawa 3位科學(xué)家(2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者)發(fā)現(xiàn)了高分子導(dǎo)電現(xiàn)象，開創(chuàng)了光電高分子研究的先河。光電共軛高分子不僅具有金屬或半導(dǎo)體的電子特性，同時(shí)還具有高分子優(yōu)異的加工特性以及力學(xué)性能，能夠采用低溫溶液加工的方式制備大面積柔性光電子器件。由于這些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，光電高分子的研究引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，使光電高分子材料及其在相關(guān)光電器件中的應(yīng)用得到了快速發(fā)展。例如白光高分子的聚合物發(fā)光二極管的功率效率已經(jīng)突破50 lm/W，達(dá)到了熒光燈的效率水平，基于光電高分子的場(chǎng)效應(yīng)晶體管已超過(guò)無(wú)定型硅的器件性能，高分子光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率已超過(guò)了17%，顯示出巨大的商業(yè)化應(yīng)用前景。我國(guó)的光電高分子研究始于20世紀(jì)70年代末，基本與國(guó)際同步。在錢人元、王佛松、沈家驄、沈之荃、曹鏞等前輩科學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)下，我國(guó)學(xué)者的研究早期集中于導(dǎo)電聚合物，從20世紀(jì)90年代開始逐步轉(zhuǎn)向共軛高分子發(fā)光、光伏、場(chǎng)效應(yīng)晶體管等光電子材料和器件的研究，取得了一批有重要影響的成果，對(duì)推動(dòng)這一領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn).。本文從光電高分子合成、光電高分子材料及應(yīng)用和光電高分子理論研究3個(gè)方面對(duì)領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行綜述，特別總結(jié)了我國(guó)科學(xué)家在這一領(lǐng)域作出的重要貢獻(xiàn)。

  本文概述了建國(guó)以來(lái)，特別是改革開放以來(lái)，我國(guó)科研工作者在光電共軛高分子材料領(lǐng)域取得的研究進(jìn)展和作出的重要貢獻(xiàn)。內(nèi)容包括共軛高分子合成方法、導(dǎo)電高分子、電致發(fā)光高分子、光伏高分子、熱電高分子、傳感高分子、場(chǎng)效應(yīng)晶體管高分子和光電高分子的理論研究等方面。光電高分子被發(fā)現(xiàn)和蓬勃發(fā)展的年代正值中國(guó)的改革開放以及中國(guó)加強(qiáng)與國(guó)際間的學(xué)術(shù)交流時(shí)期，我國(guó)科學(xué)家抓住了歷史機(jī)遇，在光電高分子的一些方向上實(shí)現(xiàn)了從跟跑到并跑甚至到個(gè)別方向領(lǐng)跑的跨越。其中，電致發(fā)光高分子在彩色顯示方面，藍(lán)光、綠光和紅光三基色高分子在色純度和發(fā)光效率方面的持續(xù)提升，為實(shí)現(xiàn)高分子發(fā)光器件在平板顯示器件方面的實(shí)際應(yīng)用奠定了良好的材料基礎(chǔ)。在固體照明方面，白光高分子的聚合物發(fā)光二極管的功率效率已經(jīng)突破50 lm/W，達(dá)到了熒光燈的效率水平。基于光電高分子的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電荷載流子遷移率已超過(guò)無(wú)定型硅的器件性能，高分子光伏材料不斷創(chuàng)新、光電轉(zhuǎn)換效率已超過(guò)了17%，顯示出巨大的商業(yè)化應(yīng)用前景。

  光電高分子的下一步發(fā)展應(yīng)該更多地關(guān)注實(shí)際應(yīng)用，讓光電高分子造福人類，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。在共軛高分子的合成方面，應(yīng)該注重綠色、高效、低價(jià)合成方法的研究，注重高性能光電高分子的放大合成；在導(dǎo)電高分子方面，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)新型透明導(dǎo)電高分子的開發(fā)和研究，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)其在柔性透明導(dǎo)電電極上的應(yīng)用；在電致發(fā)光高分子方面，應(yīng)該努力實(shí)現(xiàn)我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)光材料在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)生產(chǎn)線上的應(yīng)用，打破OLED生產(chǎn)線上無(wú)中國(guó)發(fā)光材料的尷尬局面；在光伏高分子方面，在設(shè)計(jì)和合成新型高效光伏高分子材料的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)高性能光伏材料的合成方法研究，降低合成成本，開展柔性光伏器件的大面積制備技術(shù)和器件穩(wěn)定性研究，爭(zhēng)取率先在我國(guó)實(shí)現(xiàn)聚合物太陽(yáng)電池的商業(yè)化應(yīng)用；場(chǎng)效應(yīng)晶體管高分子在進(jìn)一步提高載流子遷移率的同時(shí)，需要分析實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，向?qū)崿F(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的方向努力；熱電高分子仍處于起步階段，熱電高分子材料的分子結(jié)構(gòu)、能級(jí)結(jié)構(gòu)和微觀聚集態(tài)與熱電性能之間關(guān)系的系統(tǒng)性研究仍需加強(qiáng)；在高分子生物傳感和成像方面，將生物復(fù)合共扼高分子材料用于臨床重大疾病的診斷與治療、相關(guān)的生命化學(xué)過(guò)程以及細(xì)胞水平的生物大分子識(shí)別研究有待進(jìn)一步努力。

  總地來(lái)說(shuō)，光電高分子材料已經(jīng)成為一個(gè)熱門的前沿研究領(lǐng)域，我國(guó)也有越來(lái)越多的研究學(xué)者投身其中，為該領(lǐng)域的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。雖然近些年光電高分子材料發(fā)展迅速，但是實(shí)現(xiàn)高分子光電器件的大規(guī)模應(yīng)用仍任重而道遠(yuǎn)。

  論文鏈接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2019.19110?from=singlemessage&isappinstalled=0

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