李永舫（高分子化学与物理化学）院士｜我国光电功能高分子与聚合物太阳能电池光伏材料的开拓者#

一. 基础信息概览#

姓名：李永舫（Yongfang Li）
生卒年月： $1948$ 年 $8$ 月 $10$ 日出生于重庆，籍贯河南省睢县
所属学部：中国科学院化学部
当选年份： $2013$ 年当选为中国科学院院士
主要研究领域：聚合物太阳能电池（有机太阳能电池）光伏材料与器件、共轭聚合物给体和受体光伏材料、富勒烯与非富勒烯衍生物受体、导电聚合物电化学

二. 核心学术贡献#

1. 研究方向#

李永舫院士长期致力于光电功能高分子、导电聚合物电化学以及聚合物太阳能电池光伏材料和器件的交叉前沿研究。他聚焦于攻克有机/聚合物太阳能电池中光电转换效率较低、低成本给体/受体设计及电化学反应微观机理等关键工程与科学瓶颈。他通过创新的分子设计方法，发展了一系列共轭聚合物给体、新型富勒烯/非富勒烯受体及低成本规模化光伏材料体系，系统阐明了导电高分子的电化学聚合机理，大幅提升了柔性光伏器件的能量转换效率，为太阳能等绿色能源的高效利用奠定了深厚的物质化学和物理器件基石。

2. 标志性成果#

导电聚吡咯的电化学聚合及阳离子自由基反应机理建立：导电高分子的合成与其宏观导电性能密切相关，但早期其电化学聚合机制尚不明确。李永舫深入开展了导电聚合物的电化学聚合、电化学掺杂与脱掺杂过程研究，在国际上首次提出了由“阴离子参与的阳离子自由基聚合（ $\text{radical cation polymerization}$ ）”反应机理，并对其氧化还原电化学过程作出了精密的量化预测。该项突破性的基础科学成果“导电聚吡咯的研究”荣获了 $1993$ 年度中国科学院自然科学奖一等奖及 $1995$ 年度国家自然科学奖二等奖（第二完成人，第一完成人为钱人元院士）。
带共轭侧链高效聚合物给体材料分子设计思想的提出与应用：在聚合物给体光伏材料的研究中，如何拓宽聚合物的吸收光谱并提高其电荷载流子迁移率，是提升光电转换效率的重大瓶颈。李永舫在国际上率先提出了“通过共轭侧链来拓宽聚合物吸收并提高空穴迁移率（ $\text{hole mobility}$ ）”的分子设计思想。基于这一原创模型，他带领团队设计并合成了一系列带有共轭侧链的高效二维聚合物给体光伏材料。该侧链共轭化机制不仅显著提升了材料的吸光能力，也极大优化了活性层的电荷输运，该工作成为有机太阳能电池给体分子设计的通用范式。
茚双加成富勒烯受体光伏材料（ $\text{ICBA / IC}_{70}\text{BA}$ ）的开发与突破：为解决聚合物太阳能电池因受体最低未占有分子轨道（ $\text{LUMO}$ ）能级偏低导致器件开路电压（ $V_{\text{oc}}$ ）难以提升的科学难题，李永舫提出了“通过茚双加成（ $\text{indene-double-adduct}$ ）抬高富勒烯衍生物 $\text{LUMO}$ 能级”的学术思想。基于此，他课题组成功研制了茚双加成 $\text{C}_{60}$ 衍生物（ $\text{ICBA}$ ）和茚双加成 $\text{C}_{70}$ 衍生物（ $\text{IC}_{70}\text{BA}$ ）。当与经典给体材料聚噻吩衍生物（ $\text{P3HT}$ ）共混时，成功将器件的开路电压一举提高至 $0.84\text{ V}$ ，使光电能量转换效率获得了大幅跨越。该成果与带共轭侧链给体项目的联合申报成果荣获 $2018$ 年度国家自然科学奖二等奖（第一完成人）。
低成本高效喹喔啉基聚合物给体材料（ $\text{PTQ10}$ ）的创制：为了将有机太阳能电池推向大规模产业化落地，打破依赖昂贵合成步骤、原料成本极高的困局，李永舫致力于开发兼具“合成路线极简”和“高转换效率”的低成本光伏给体材料。他带领团队设计出分子链结构规整、合成步骤极少（仅需 $2\text{ - }4$ 步）且极具成本优势的新型给体材料 $\text{PTQ10}$ 。该材料展现出优异的形貌容忍度与出色的能量转换效率（突破 $18\%$ 以上），极大缩短了科研原型到工业规模卷对卷（ $\text{roll-to-roll}$ ）制造的距离。

3. 学术地位与影响#

李永舫院士是全球有机/聚合物太阳能电池光伏材料及导电聚合物电化学领域公认的学术领军人。他不仅在多相有机光电材料分子设计学中开辟了数条全新路线，更对我国电化学与光电高分子的基础研究做出了卓越的公益贡献。他至今发表正式学术论文 $900$ 余篇，论文被他人引用超过 $6.4 \times 10^4$ 次， $\text{H-index}$ 达 $122$ 。他连年入选汤森路透（现科睿唯安）发布的全球材料科学与化学“高被引科学家（ $\text{Highly Cited Researchers}$ ）”名单。他曾获得美国化学会“ $\text{Macro2012 Lecture Award}$ ”等重要学术荣誉，显著树立了我国高分子光伏研究在国际前沿领域的领先地位与国际学术话语权。

三. 教育与职业轨迹#

1. 教育背景#

$1978.02 - 1979.08$ ：华东化工学院（现华东理工大学）抗菌素专业，本科学习（七七级高考生，后因成绩优异于大二提前考取研究生）
$1979.09 - 1982.10$ ：华东化工学院（现华东理工大学）化学系物理化学专业，硕士研究生毕业获理学硕士学位（导师：胡英院士，开展化学热力学研究）
$1983.02 - 1986.07$ ：复旦大学化学系物理化学专业，博士研究生毕业获理学博士学位（导师：吴浩青院士，开展电化学研究）

2. 工作履历#

$1968.12 - 1970.09$ ：河南省睢县，回乡下当农民
$1970.09 - 1978.02$ ：河南省睢县微生物农药厂，临时合同工、化验员
$1982.11 - 1983.01$ ：郑州轻工业学院（现郑州轻工业大学）化工系物理化学教研室，助教/教师
$1986.08 - 1988.08$ ：中国科学院化学研究所，博士后（合作导师：钱人元院士、曹镛院士）
$1988.09 - 2019.12$ ：中国科学院化学研究所（有机固体重点实验室），历任助理研究员、副研究员（于 $1991.12$ 破格晋升）、研究员（于 $1993.12$ 破格晋升）、博士生导师（已于 $2019.12$ 正式从中科院化学所退休）
$1988.10 - 1991.04$ ：日本分子科学研究所，访问学者（导师：井口洋夫教授）
$1997.06 - 1998.06$ ：美国加州大学圣巴巴拉分校（ $\text{UCSB}$ ），访问学者（合作导师： $\text{Alan J. Heeger}$ 教授， $\text{2000}$ 年诺贝尔化学奖得主）
$2012.12 - 至今$ ：苏州大学材料与化学化工学部，特聘教授、博士生导师

四. 主要荣誉与奖项#

1. 国家级/省部级奖项#

国家级科技奖项：
- 国家自然科学奖二等奖（ $2018$ 年度，第一完成人，获奖项目：“带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料”）
- 国家自然科学奖二等奖（ $1995$ 年度，第二完成人，获奖项目：“导电聚吡咯的研究”，第一完成人：钱人元）
- 国家教委科技进步奖二等奖（ $1987$ 年度，第二完成人，获奖项目：“锂电池电极反应机理－电化学嵌入反应的研究”，第一完成人：吴浩青）
省部级科技奖项：
- 北京市科学技术奖一等奖（ $2005$ 年度，第一完成人，获奖项目：“导电聚合物电化学和聚合物发光电化学池的研究”）
- 北京市科学技术奖二等奖（ $2018$ 年度，第一完成人，获奖项目：“胶体量子点的可控合成和高品质 $\text{LED}$ 应用研究”）
- 北京市科学技术奖二等奖（ $2013$ 年度，第一完成人）
- 中国科学院自然科学奖一等奖（ $1993$ 年度，第二完成人，获奖项目：“导电聚吡咯的研究”）

2. 国际荣誉与称号#

国际学会与讲座荣誉：
- 获美国化学会高分子物理部 “ $\text{Macro2012 Lecture Award}$ ”（ $2012$ 年，首位获此奖项的中国大陆学者）
- 当选英国皇家化学会会士（ $\text{FRSC}$ ， $2014$ 年）

3. 其他重要荣誉#

$1998$ 年：荣获国家人事部授予“中青年有突出贡献专家”称号
$2020$ 年：荣获“北京市高等学校教学名师奖”（因连续多年坚持在中国科学院大学给本科生主讲《化学原理》等基础理论课）

五. 社会职务与学术服务#

1. 学术期刊任职#

主编/副主编职务：
- 《高分子通报》主编（ $2017$ 年至今）
- 《中国科学：化学》（Science China Chemistry）副主编
学术顾问与编委：现任或曾任多部国内外有机固体、太阳能光伏器件及化学理论领域重要学术期刊的顾问或编委

2. 重要社会与学术兼职#

学术团体及兼职：
- 中国化学会监事（ $2019$ 年至今）
- 中国化学会常务理事（ $2014 - 2018$ 年）
- 中国化学会电化学专业委员会秘书长（ $2011 - 2015$ 年）
- 中国化学会有机光电材料与器件分会联合组织委员会主任/主席
区域性行业协会：北京能源和环境学会会长

六. 个人风格与格言#

由于时代的浪潮，李永舫院士在成长和科研道路上经历过极不寻常的坎坷：高三毕业时中断高考、下乡做农民、在微生物农药厂做了 $8$ 年临时合同工。直到 $1977$ 年恢复高考时，已经生儿育女、年届 $29$ 岁的他才考入大学。因此，李院士常常用“顺其自然，抓住机会”来总结他的求学和研究生涯：他深知人生中许多赛道并非一开始便能由个人挑选，但一旦被命运推向那个位置，就应当倾注全部的心力。

这种在任何赛道上都坚持极度专注、倾尽心血的学术作风，与他长年提倡并坚守的“八字箴言”——“热爱、用心、努力、认真”高度重合：

“热爱：干一行，爱一行；用心：干任何事情都需要有一个清晰的思路；努力：天道酬勤；认真：为人‘待人以诚’、做事‘一丝不苟’。”

对于如何面对国家基础研究的瓶颈以及年轻一代科研工作者的成长路径，他结合自己的科研信念分享道：

“我的整个人生道路是顺其自然走过来的。当客观环境不允许我主动选择赛道时，我便学会在选定的位置上花力气、下真功、勤勉积累。只要我们专注且热爱，‘天道酬勤’就不会是一句空话，任何人都能在自己的岗位上打破瓶颈、留下科学的痕迹。做研究没有近路，必须踏实在一线，努力将我们的基础研究成果写到产业和生活的一线，让绿色阳光真正走进千家万户。”