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「量产」青年教授?钙钛矿双院士任广禹的传奇故事

2024-01-09科学

古语有云:「一门父子三词客,千古文章四大家」,以此来歌颂北宋文学家苏洵、苏轼、苏辙在文学领域的成就与其同门佳话,而近日,编者注意到有一太阳能电池与钙钛矿方向科研团队的五名年仅三十余岁的青年成员先后获评「优青」、「教授」等荣誉与职称,成就了一段光伏领域的「三苏」佳话。

据香港城市大学公开网站信息显示在2022年至2023年间该团队先后有五名成员入选「国家高层次人才计划」,其中凡群平教授被授予西安交通大学教授、博导、特聘研究员、国家高层次青年人才(海外)优秀青年、【DeCarbon】青年编委;徐晓宝教授被授予东南大学电子科学与工程学院教授与优青;朱宗龙被授予香港城市大学化学系、材料科学与工程系教授与优青;付慧婷教授被授予南京大学材料与工程学院准聘副教授,博士生导师与优青;阚斌被授予南开大学材料科学与工程学院特聘研究员、博士生导师与优青,入选时几位青年大佬年龄都不超过35岁,最年轻者入选国家高层次人才计划」时博士毕业仅三年。那这样的青年教授「量产」神话,背后又有怎样的故事呢?

双院院士任广禹

这些青年教授背后实际上都站着同一名大佬-香港城市大学副校长、现任香港城市大学李兆基讲座教授(材料科学)、欧洲科学院外籍院士、美国华盛顿州科学院院士Alex K.-Y. Jen(任广禹)教授。任广禹院士早在1984年就前往美国宾州大学化学系攻读博士学位,大学毕业后一直在美国企业从事光电材料的研究和开发工作,在辗转三家企业的研发和转化经历中积攒了丰富的理论和实践经验,最终在1997年被波士顿东北大学化学系聘请为副教授,标志着任院士回到学校,正式开启高校教学与科研生涯。2000年后,任院士先后担任华盛顿大学(西雅图)化学系波音-约翰逊讲座教授,材料科学与工程系主任,华盛顿大学先进材料研究所所长,也正是任院士在华盛顿大学与香港城市大学的任教期间,世界顶尖的钙钛矿课题组应运而生。作为2015及2016年「全球最具影响力的科学家」与有机高分子光电材料与器件研究领域的国际领军人物之一,任广禹院士发表高水平SCI论文1000余篇,被引86,000余次,H影响因子151,授权专利67件,入选AAAS, MRS, ACS, PMSE, OSA和 SPIE在内的多个专业学会会士,还曾被泰晤士高等教育评为世界十大钙钛矿太阳能电池领域专家,至2021年,任院士与浙江大学陈红征教授合作,提出了「稀释效应」作为MC-OSCs的机制,将其中两种高度混溶的组分在分子上混合。稀释效应通过抑制电子-振动耦合,使MC-OSC具有更高的发光量子效率和开路电压(VOC),不断加宽的带隙以及减少的电子-振动耦合也很好地解释了三元共混物中成分依赖性的VOC行为,并且由于电子可以在不同的受体之间转移取决于它们之间的能量偏移,这也有助于MC-OSCs中基本不受干扰的电荷传输和高填充因子;此外,稀释效应的发现使MC-OSC能够实现18.31%的高功率转换效率,这是截止2021年文献报道的OSC的最高效率之一,而此时的任广禹院士已经于两年前当选欧洲科学院外籍院士,至此,身具多个世界记录的双院士诞生。

正所谓名师出高徒,任院士的学生自然也不可小觑,而这样一群青年人才集聚在一起,在任广禹院士的带领下,也就造就了这一「量产」青年教授的团队。任广禹教授团队通过化学、材料科学、物理学和工程学的策略提高有机太阳能电池 (OSC) 和钙钛矿太阳能电池 (PVSC) 的功率转换效率和运行稳定性,专注于材料设计/合成、器件创新和升级技术,以将 OSC 和 PVSC 推向商业化。

近日该团队香港城市大学朱宗龙教授和华中科技大学李忠安教授等人就报道了一种由氧化镍(NiOx)组成的耐热空穴选择层具有表面锚定膦酸(MeO-4PADBC)SAM的纳米颗粒薄膜,可以改善和稳定NiOx/钙钛矿界面,其中1.53 eV 宽带隙钙钛矿组合物器件使用NiOx/MeO-4PADBC HSL的钙钛矿太阳能电池在65℃下能够循环1200小时,并仍然可以保持90%的初始效率,这对钙钛矿电池的实际应用具有重大意义。实际上近年来,任院士的学生们不仅有许多如上文所述被各大内地高校聘为教授,还有如朱宗龙教授这样继续留在香港城市大学课题组,继承老师的科研重任和伟大抱负,逐渐成长为能够独当一面的领军人物。

最后,编者希望任广禹院士及其团队能够越来越好,为光伏行业输送更多的优秀人才!来源:NE-SALON新能荟 FGY