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【InfoMat专访系列之青年科学家】电子科技大学郝锋教授:
发布时间: 2022-06-17 05:49:49 来源:优游彩票娱乐平台 作者:优游彩票下载登录

  郝锋,男,教授,博导,2012年7月获得清华大学材料学博士学位,随后加入美国西北大学化学系从事博士后研究工作,2017年1月加入电子科技大学。长期从事新型太阳能电池的研究工作,围绕“材料组分/薄膜特性/器件性能/电荷输运机理”开展了大量研究工作,近期着重研究非铅钙钛矿材料的设计合成与可控制备,及其电荷输运与复合机制。迄今共发表SCI论文100余篇,包括Nat. Photonics, J. Am. Chem. Soc., Energy Environ. Sci.等业界顶尖刊物,论文他引次数超过7200次,单篇引用最高2200余次,7篇研究论文被选为Web of Science的高被引论文,部分研究成果被 Science Daily等媒体以及美国化学化工新闻图片报道。

  我们团队主要在钙钛矿太阳能电池的“材料组分/薄膜特性/器件性能/电荷输运机理”开展研究工作,着重研究环境友好型钙钛矿光伏材料,比如锡基钙钛矿,可以有效解决现有材料中可溶性铅含量对产业化应用中产生的环境影响,通过研究该类材料的光学性能和调控其电荷传输特性,从而提高其对可见光的有效利用,实现光生载流子的有效分离与收集,以提高进一步提高光伏器件的光电转化效率和产业化应用可行性。

  我的博士是从事染料敏化太阳能电池研究的,博后来到了美国西北大学化学系Mercouri Kanatzidis教授课题组。刚好赶上钙钛矿太阳能电池兴起的年代,做了半年左右的铅基钙钛矿太阳能电池后,开始了锡基钙钛矿材料的制备与探索。在科研道路上,Kanatzidis教授对我的影响很大,他总是鼓励我们做新的材料,尝试新的合成工艺,关注材料的特性。

  您的团队在钙钛矿太阳能电池领域取得了众多成果,您认为在未来五年内该领域的主研究热点会是什么?您的团队有哪些关于该方向的计划呢?

  目前钙钛矿太阳能电池的转换效率已经很高,进一步的基础研究热点应该着力解决钙钛矿太阳能电池的产业化路上的难题,如稳定性、铅毒性、大面积制备等问题。我们团队目前的研究重点在解决铅毒性上展开研究,包括锡基钙钛矿的抑制Sn2+氧化、结晶和应力应变调控等方面。

  您的团队长期从事新型低成本高效率太阳能电池的研究工作,您认为钙钛矿太阳能电池在商业化道路上面临的主要困境是什么?科研人员应当集中精力解决哪些实际问题呢?

  稳定性、铅毒性、大面积制备都是钙钛矿太阳电池商业化需要解决的问题,首先是稳定性问题。硅电池器件的平准化能源成本(LCOE)约为5.50美分/kWh,钙钛矿器件要低于该值才有商业竞争力,这要求钙钛矿器件的最低寿命为20年(假定其效率为20%,器件面积>100cm2)。因此解决稳定性问题是钙钛矿太阳能电池实现大规模商业化的必由之路。与此同时,解决现有钙钛矿太阳能电池中的毒性也是推进产业化过程中必须要解决的问题。

  这个工作的出发点源于无机钙钛矿的相稳定性,我们引入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,降低了CsPbI2Br的形成能,从而抑制了[PbX6]4-八面体倾斜,提高其相稳定性。同时,离子液体引入后抑制结构扰动、释放晶格应变、增大界面偶极矩,有利于电荷转移。此工作是鉴于课题组之前研究基础,我们尝试利用一种溶解于无机钙钛矿前驱体的离子液体,在体相发生相互作用,进一步提高无机钙钛矿的相稳定。当时我们阅读了大量的文献,实验表征结合第一性原理理论计算,从晶格结构方面找到了突破口。

  在文章发表的过程中,您认为InfoMat编辑在处理稿件时的效率如何?审稿人的专业程度和文章发表速度怎么样?

  InfoMat编辑处理稿件效率非常高,为业内所知。审稿人意见很专业中肯,使论文质量得到提升。从投稿到发表,处理周期很短。

  国产期刊的快速崛起是我们国家科研实力增强的一个缩影,不仅能够提升我国在国际科研期刊界的话语权,也能够引领全球基础研究创新发展的方向,同时带动技术应用和产业发展。近年来,国内涌现出了一大批优秀国产期刊,我们也很有幸能够有工作在这些期刊中发表。

  您在选择团队研究生时,看重学生的哪些品质呢?您是如何培养团队学生“创新”的能力?

  我认为学生的内驱力是最重要的,兴趣是最好的老师。在我团队里,我会鼓励研究生们每周阅读最新的文献;每周都进行组会汇报,培养学生归纳思考能力,积极主动解决实验遇到的问题;培养学生的科研表达能力,也有利于组内互相交流学习。课题组为学生创造良好的科研平台,并且积极组织假日活动及定期团建,为大家学习和生活提供和谐的氛围。

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