主讲人:辛颢
开始时间:2026-01-13 14:30
地点:物信学院祥联厅
报告人简介:
辛颢,2003年博士毕业于北京大学化学与分子工程学院无机化学专业。2003年到2006年先后以JST CREST 和JSPS研究员的身份在日本物质材料研究机构和日本北路先端科学技术大学院大学从事无机发光材料方面的研究。2006年12到2015年5月在美国华盛顿大学从事有机和铜锌锡硫薄膜太阳能电池方面的研究。2015年6月回南京邮电大学工作。现为南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室、化学与生命科学学院教授,博士生导师。研究领域主要涉及有机和无机光电功能材料的设计、合成及其在有机电致发光和太阳能电池中的应用。目前课题组研究方向为铜锌锡硫(CZTSSe)和铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池,研究内容主要涉及通过溶液化学实现对多元无机化合物半导体薄膜材料光电性质的精准调控,实现其光伏性能的提高。在Nature Energy, Nature Communications, Journal of the American Chemical Society, Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials等国内外知名学术期刊发表SCI论文90多篇。主持包括科技部重点研发计划(课题)、国际合作重点专项在内的国家级、省部级科研项目多项。
报告内容简介:
降低成本是太阳能清洁能源与化石能源抗衡的根本。与硅晶太阳能电池相比,铜铟镓硒(CIGS)为直接带隙半导体材料,吸光系数高,用料少,理论效率高。最近CIGS薄膜电池的效率已经超过23%,显示出其良好的应用前景。然而目前高效CIGS电池都是由真空法制备的,而可以大面积制备的溶液法无疑是降低制备成本的最好选择。铜锌锡硫(CZTS)与CIGS具有相同的晶体结构和和理论效率但使用储量高成本低的原材料,因此可以进一步降低电池的材料成本。在此次报告中,我将主要介绍我们课题组在溶液法制备CIGS和CZTS薄膜太阳能电池领域取得的一些进展。在CIGS方面,我们的研究主要集中在通过溶液化学逐步实现以绿色溶剂取代环境有害溶剂,并通过控制薄膜结晶条件和控制结晶反应路径提高效率,通过可大面积制备的刮涂工艺效率达到17%以上。在CZTS方面,我们从吸收层和异质结界面两个方面抑制缺陷、降低开路电压损失,提高效率。通过调控溶液中配位化学首次实现直接相变路径制备CZTS多元半导体化合物,有效抑制了材料体相和表面缺陷、降低了开路电压损失。进一步系统研究了CZTS/CdS异质结界面严重非辐射复合的化合根源并通过低温热退火处理实现了外延异质结界面,显著减低了异质结界面复合,提高了电池开路电压和填充因子,单节电池效率经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证分别达到13.0%,创造了铜锌锡硫电池的世界纪录。进一步通过调控溶液组分调控结晶均匀性,组件效率经NREL认证达到10.1%,为该领域第一个世界记录效率。