陳錦地教授
有機發光二極體與相關材料1.開發出第一個可用溶液製程方式製作螢磷光混成(hybrid)白光有機發光二極體的主體(host)材料，具備有聚集導致發光(AIE)性質的螢光物質。白光雖然僅由天藍色螢光(主體材料)和橘色磷光摻混物(dopant)兩種構成，但因為AIE物質螢光寬廣的特性，此白光有機發光二極體的色彩衍色指數(color rendering index, CRI)仍可達到70，
2.利用鉑錯合物堆疊產生激發二元體(excimer)雙重放光的特性，用在螢磷光混成白光有機發光二極體中為單一磷光摻混物(phosphorescence dopant)，二極體元件架構簡單(僅4層有機層)、高穩定度(不受驅動電壓的高低而改變)白光色彩、高穩定度且極高CRI超過90，
3.開發出一系列可用溶液製程方式藍色磷光有機發光二極體的主體材料。利用一些化學結構的特性，這些主體材料都不是高分子(是有機小分子)但是卻具備了非結晶特性，所以從溶液製作薄膜有好的成膜性，加上結構德設計這些主體材料都具備有大於2.6 eV的三重態能隙，足以搭配藍色磷光摻混物使用。實驗結果也發現，由溶液製程方式製作小分子主體材料的藍色磷光有機發光二極體，雖然元件效率比較低，但往往元件的效率滾降(efficiency roll off)比起真空蒸鍍方式製作的輕微甚多，再應用上會是一個優勢，
4.藍色磷光摻混物的主體材料新合成方法的開發與元件電性(主體材料傳輸電子與傳輸電洞的比較)的探討。我們成功合成了5個以雜元素架橋的雙螺旋雙芴小分子主體材料可以用在藍色磷光摻混物FIrpic上，合成的關鍵在於兩個合成起始物的製備。這5個新的主體材料中，有4個都呈現出優越的薄膜非結晶形貌穩定性，其玻璃相轉化溫度可高達150 oC。材料傳輸電子或電洞的特性也從電洞或電子主宰元件流通電流高低，獲得一致化學結構與價荷傳輸特性關聯性。
5.以往以蒽為中心主結構的衍生物在溶液中具有波長甚短的深藍色螢光，但是轉移的固態薄膜時，短波長的深藍色螢光通常會有明顯的紅移成較長波長的天藍色甚至是藍綠色，無法滿足藍色螢光有機發光二極體的要求。我們設計結構與合成一系列以蒽為中心主結構的衍生物，作為非摻混型藍色螢光有機發光二極體的發光材料，成功達到電激發光光色不會紅移成天藍色或藍綠色。藍色螢光有機發光二極體的外部量子效率仍能維持在4.5%以上。
高分子、鈣鈦礦太陽能電池或光伏電池與相關材料
6.設計合成一系列以苯併二噻吩和噻吩與噻吩并噻吩取代丙烯睛的共聚高分子，有高分子側鍊取代基的變化。我們製作了和PC71 BM一起製作的單層異質接面有機光伏電池，其能量轉換效率可達到5%。
7.另一系列合成了以二酮基吡咯并吡咯和四噻吩形成的共聚高分子，也是有高分子側鍊取代基的變化。我們製作了和PC71 BM一起製作的單層異質接面有機光伏電池，利用二苯醚做為溶劑添加物，可以有效地提升其能量轉換效率至5.5%，
8.我們發現第一個對溶劑處理方式(solvent annealing)有效的低能隙高分子: 苯併二噻吩與二噻吩取代丙烯睛共聚高分子，和PC71 BM一起製作的單層異質接面反式有機光伏電池，其能量轉換效率可達到6.4%，
9.我們合成了更多這系列具有不同側鍊取代的苯併二噻吩與二噻吩取代丙烯睛共聚高分子，在溶液中發現各具有洋紅色、紫紅色、紫色、藍色等不一的顏色，其中紫紅色、紫色的呈現出明顯熱色變現象，深入研究發現是共聚高分子在溶液中的溶解度決定了顏色，而溶解度不同造成共聚高分子在溶液中有不等程度的堆疊聚集，因此而呈現出不等的色澤。這些共聚高分子在固態薄膜中也呈現出類似的熱色變現象，薄膜熱色變最顯著與持久的共聚高分子也是呈現出最高的有機光伏電池能量轉換效率，
10.設計合成了非碳簇類(non-fullerene)電子接受與傳輸材料，此材料是不含雜元素(氮、氧、硫、鹵素)多環(五與六員環)芳香烴，藉由吸汲額外電子此非碳簇類材料構成苯環共振買足4n+2 電子組態，實驗證明與聚3-已烷噻吩(P3HT)之間有很好的電子轉移，一起製作的單層異質接面有機光伏電池具有超過1 V的開路電壓，能量轉換效率亦能達到3.1%，與使用PC61BM碳簇類製作的有機光伏電池表現差不多，
11.我們合成了兩系列共聚高分子，這兩系列共聚高分子各有兩種不同的共軛架橋所構成，兩種共軛架橋分別是噻吩與硒吩，從理論計算分子軌域分佈、電化學量測共聚高分子的氧化還原電位、吸收波長的比較、製作有機場效電晶體量取共聚高分子的價荷(電洞)遷移率等，我們進行深入研究探討與比較所製作單層異質接面有機光伏電池的效果高低，解釋共聚高分子的化學結構與有機光伏電池的能量轉換效率之因果關係，
12.以溴化三甲基癸已烷基銨(CTAB)作為反式鈣鈦礦太陽能電池的陰極中間層(interlayer)或電子傳輸層摻混物，發現可大幅提高電池的能量轉換效率，若以室溫製備的氧化鋯(ZrOx)為中間層，能量轉換效率可從4~7%提高至~16%;若以PC61BM碳簇類為電子傳輸層，能量轉換效率可從2~3%提高至~15%。CTAB摻混物提高了室溫製備ZrOx的導電度、改善了鈣鈦礦與陰極界面更趨近於歐姆接觸(ohmic contact)增加元件的短路電流、開路電壓、填充因子。CTAB加入ZrOx中也有助於阻絕ZrOx和水氧的作用，延長電池的使用壽命。加了CTAB摻混物的PC61BM電子傳輸層亦有類似的效果，此外也有利在鈣鈦礦材料層上溶液塗佈PC61BM電子傳輸層，因為CTAB摻混物增稠了PC61BM溶液有助於完整薄膜的塗佈置備，還有CTAB摻混物有助於PC61BM在薄膜中的均勻分佈降低PC61BM聚集堆疊的傾向。