11月25日,融合创新研究院求实论坛第六十七讲在腐蚀楼404会议室举行。北京大学周欢萍教授作为主讲嘉宾,应邀为广大师生作题为“下一代薄膜光伏材料与技术”的学术报告,报告由田建军教授主持。

周欢萍教授现任北京大学博雅特聘教授、材料科学与工程学院副院长,国家杰出青年科学基金获得者,全球高被引学者。坚持立足前沿、服务国家,重点研究新型光电功能材料及能源器件,以及高效、稳定光伏器件的构筑等关键科学问题,取得重要学术进展,攻克金属卤化物钙钛矿光伏器件难以兼顾高效和高稳定的瓶颈,研究成果获北京市自然科学一等奖,入选“中国科学十大进展”和国家“十三五”科技创新成就展。以第一作者或通讯作者身份在Science、Nature顶级期刊上发表论文6篇,总计发表论文200余篇,被他引超4万次。荣获首届科学探索奖、中国青年科技奖、中国青年女科学家奖、霍英东教育基金会青年科学奖、等多项重要荣誉,并入选《麻省理工科技评论》全球“TR35”榜单。担任中国材料研究学会青年委员会理事会副主任等学术职务。

铅卤钙钛矿因其优异的光电性质和低成本制备工艺受到广泛关注,其太阳能电池有望成为下一代光伏技术的重要候选。报告会上,周欢萍教授针对钙钛矿光伏器件进一步应用受到如何同时获得稳定和高效的器件等问题的限制的关键科学问题,提出通过系统性的材料设计、可控生长和界面调控等手段来解决材料可控生长难,缺陷钝化复杂以及稳定性不足的研究策略。报告中,周教授重点介绍了一种基于可逆“氧化还原穿梭”机制的缺陷抑制策略,以及碘嵌入-脱嵌策略制备高纯度、非合金化的α-FAPbI3钙钛矿薄膜,通过提升材料本征稳定性,显著延长了铅卤钙钛矿材料和器件的工作寿命。在材料制备方面,提出了阴离子-π相互作用策略以精确调控反应动力学,有效抑制了纳米尺度和原子尺度的缺陷,并引入了液相介质退火方法,为薄膜生长建立了高效的热和化学环境,实现了高质量、成分均匀钙钛矿薄膜的大面积沉积。此外,在钙钛矿界面实现了晶圆级、非破坏性的单层MoS2集成,通过物理阻挡离子迁移和化学钝化界面缺陷,获得兼具高效率和优异的环境稳定性光伏器件。报告指出该系列方法和策略推动了稳定、高效钙钛矿太阳能电池的发展,并可推广至其它相关的软离子晶格半导体材料和器件中。报告会后周欢萍教授对现场师生提出的关于介面缺陷钝化、取向控制以及先进的材料表征细节等相关问题进行了详细的解答,并展开热烈的讨论。