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2019年，楊陽教授受施一公先生邀請，全職回國，任西湖大學工學院院長，引起了國內學術界巨大轟動。

2020年11月，由于諸多方面的考慮，楊陽教授低調地離職了西湖大學，回到UCLA，仔細耕耘著自己所熱愛的科研熱土。

對于楊陽教授來說，他的學術生涯始終繞不開有機光伏（OPV）；而對于有機光伏領域來說，也始終繞不開楊陽教授。當然，有機光伏領域的明星小分子受體Y6，似乎也繞不開楊陽教授。

2021年10月28日，楊陽教授在《AM》上發(fā)表綜述性文章，聲明了Y6是其課題組的原創(chuàng)性設計想法。

西湖大學前院長、UCLA楊陽的有機光伏二十余年，繞不過去的明星分子“Y6”

指出了Y是“Yang”的縮寫，課題組設計了Y1和Y2，之后修飾得到了Y3，在Y1、Y2和Y3的啟發(fā)下有了設計Y6的想法。

西湖大學前院長、UCLA楊陽的有機光伏二十余年，繞不過去的明星分子“Y6”

其實，在2020年早些時候，楊陽教授在《Accounts of Chemical Research》上面發(fā)表的綜述性文章中，就已經(jīng)在提到Y1對于整個Y系列一直到Y6的影響。

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最近，一個有關Y6分子歸屬權的問題也出現(xiàn)在知乎上。

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一些網(wǎng)友也給出了自己的看法：

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而就在昨天下午，某公眾號發(fā)文，開始回應Y6歸屬權的問題。

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在文章的最后，也肯定了楊陽教授在Y系列分子上面的貢獻。

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不管Y6的歸屬權最終如何，楊陽教授對于有機光伏領域來說，可謂是偉大的開拓者之一。

在2019年，楊陽教授在Cell Press旗下的《Matter》期刊上撰文“Yang Yang Lab: Two Decades in the Making”，文章回顧了課題組在有機光伏領域二十年間的輝煌成就。

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在2005年，楊陽課題組實現(xiàn)了有機光伏效率非常重要的一次突破，該工作發(fā)表在Nature Materials上面，用楊陽教授自己的話來說：自2005年該文章發(fā)表以來，楊的團隊已成為OPV領域的先驅之一。

楊陽教授的另一個重要貢獻是通過統(tǒng)一OPV和傳統(tǒng)光伏的效率測量方法，使雙方都可以直接比較它們的相對性能，從而在OPV和傳統(tǒng)光伏之間的架起了橋梁。2006年，他通過與NREL的Keith Emery博士合作，主張實現(xiàn)OPV測量的標準化。今天，OPV領域已經(jīng)遵循了這些測試標準。

由于這些高影響力的工作，楊陽教授團隊入選了湯森路透2012年至2014年全球被引用最多的研究團隊之一（TOP 19）。

2013年，楊陽教授開始研究鈣鈦礦光伏；在2018年，楊陽教授團隊已被湯森路透評為該領域的十大研究小組之一。

在今年，楊陽教授也發(fā)表了很多有機光伏和鈣鈦礦光伏的重要研究工作，下面介紹一下這些重要工作。

2021年2月5日，楊陽教授團隊聯(lián)合NREL的Matthew C. Beard團隊和美國托萊多大學鄢炎發(fā)團隊設計了一系列具有大π共軛體系的有機銨鹽，發(fā)現(xiàn)當合理調控芘基共軛銨鹽與B（陽離子）-X（無機陰離子）框架的作用距離，會對鈣鈦礦的表面前沿軌道產(chǎn)生影響。該種芘基銨鹽可以改變鈣鈦礦的表面價帶邊結構并影響鈣鈦礦的載流子動力學。其中，引入芘乙胺的鈣鈦礦具有更高的空穴遷移率，能量轉換效率以及穩(wěn)定性。該工作為調控鈣鈦礦的電子結構提供了一個新的自由度。

西湖大學前院長、UCLA楊陽的有機光伏二十余年，繞不過去的明星分子“Y6”

無機無鉛Cs₂AgBiBr₆雙鈣鈦礦結構是鈣鈦礦太陽能電池解決APbX₃結構不穩(wěn)定和鉛毒性問題的很有前途的發(fā)展方向。然而，Cs₂AgBiBr₆的低結晶導致的低短路電流和低能量轉換效率(PCE)極大地限制了其應用。李振興針對鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸材料進行了深入研究，采用一種簡單的策略將單層MXene納米片摻雜到二氧化鈦（Ti₃C₂T_x@TiO₂）作為多功能電子傳輸層。相比于TiO₂傳輸層，PCE提高了超過40%，該工作發(fā)表在JACS上面。

西湖大學前院長、UCLA楊陽的有機光伏二十余年，繞不過去的明星分子“Y6”

絕大多數(shù)高性能鈣鈦礦太陽能電池(PSC)都是基于包含甲基銨(MA)和溴化物(Br)的多陽離子混合陰離子組合物。然而，MA的熱不穩(wěn)定性和混合鹵化物組合物相分離的趨勢限制了PSC的長期穩(wěn)定性。在這里，提出了一種實現(xiàn)高效且穩(wěn)定的PSCs的策略，這些PSCs完全不含銫(Cs)、MA和Br。該策略將抗溶劑淬火過程用于原位沉積聚合物夾層，促進具有低缺陷密度的純相甲脒三碘化鉛鈣鈦礦晶體的生長，并有助于光生電荷的提取。開發(fā)的PSC是此類組合物中性能最好的結果之一。該工作發(fā)表在AFM上面。

西湖大學前院長、UCLA楊陽的有機光伏二十余年，繞不過去的明星分子“Y6”

該工作報道了一種新的分層三組分活性層結構的方法：在BHJ二元共混層上形成第三層組分，第三個組分相對于BHJ二元混合層給體和受體的LUMOs可以形成級聯(lián)最低LUMO能級。該雙層結構優(yōu)于傳統(tǒng)的BHJ三元共混結構。這種分層的第三組分結構的概念對于實現(xiàn)高性能的OPV提供了一個簡單而良好的結構架構。該工作發(fā)表在Nano Letters上。

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半透明有機光伏 (ST-OPV) 在可再生能源技術中具有巨大的應用潛力。在體異質結 (BHJ) ST-OPV 中，需要在可見光透射率 (VLT) 和能量轉換效率 (PCE) 之間進行折衷。本工作報道了一種兩步順序沉積 (SD) 策略，該策略允許對給體和受體層厚度進行精確的初始控制，從而在不嚴重影響器件性能的情況下系統(tǒng)地增加器件的VLT。該工作發(fā)表在AEM上。

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近年來，加工后的表面處理策略對鹵化物鈣鈦礦光伏的穩(wěn)定性和性能有所提高。然而，對表面上復雜的重構過程仍然缺乏一致的理解。本工作結合互補的表面敏感技術和深度分辨技術，研究了微尺度上鈣鈦礦表面的力學重建機制，觀察到一個由常用的溶劑異丙醇(IPA)誘導的更富含PbI₂的表面的重構。該結果表明，IPA有助于有機銨鹽吸附到表面，以增強其缺陷鈍化效應。該工作發(fā)表在JACS上。

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文獻信息

1. Near-infrared Materials: The Turning Point of Organic Photovoltaics, Adv. Mater. 2021, 2107330. DOI: 10.1002/adma.202107330.

2. Yang Yang Lab: Two Decades in the Making, Matter 1, 312–316. DOI: 10.1016/j.matt.2019.07.008.

3. Reconfiguring the band-edge states of photovoltaic perovskites by conjugated organic cations, Science 371 (6529), 636-640. DOI: 10.1126/science.abd4860.

4. Single-Layered MXene Nanosheets Doping TiO₂ for Efficient and Stable Double Perovskite Solar Cells, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143 (6) 2593–2600. DOI: 10.1021/jacs.0c12739.

5. Stable and Efficient Methylammonium‐, Cesium‐, and Bromide‐Free Perovskite Solar Cells by In‐Situ Interlayer Formation, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2007520. DOI: 10.1002/adfm.202007520.

6. High-Performance Organic Photovoltaics Incorporating an Active Layer with a Few Nanometer-Thick Third-Component Layer on a Binary Blend Layer, Nano Lett. 2021, 21 (5) 2207–2215. DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c05045.

7. Sequential Deposition of Donor and Acceptor Provides High-Performance Semitransparent Organic Photovoltaics Having a Pseudo p–i–n Active Layer Structure, Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2003576. DOI: 10.1002/aenm.202003576.

8. Surface Reconstruction of Halide Perovskites During Post-treatment, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143 (18) 6781–6786. DOI: 10.1021/jacs.1c00757.

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