報告題目：準二維鈣钛礦晶體定向生長機制及鈣钛礦光電器件穩定性提升研究

報告人：中南大學王繼飛博士

報告時間：2022年6月10日上午10：00

報告地點：物理樓213

報告人簡介:王繼飛，博士。長期從事基于有機無機雜化鈣钛礦半導體的太陽電池、光電探測器以及發光二極管的研究。相關研究成果發表在Nature Communications, ACS Energy Letters, Advanced Science和Solar RRL等國際權威期刊。單篇論文最高SCI影響因子23.1，一篇論文入選高被引論文ESI 1%；申請國家發明專利2項。

報告主要内容：開發高效率準二維鈣钛礦太陽電池為解決鈣钛礦太陽電池穩定性提供了一個重要思路。但層間有機分子導電性不佳，嚴重影響載流子傳輸。調控準二維鈣钛礦晶體的形核與結晶行為，使其自發垂直基底取向生長是提高準二維鈣钛礦載流子傳輸的重要途徑。本研究從二維鈣钛礦的形核、晶粒取向和形貌演變行為，總結出準二維鈣钛礦形核與生長過程的三個關鍵階段，分别為PbI₂溶劑相（PDS）的形成（階段I）、PDS反應生成類三維鈣钛礦（階段II）以及類三維鈣钛礦作為模闆誘導準二維鈣钛礦在其表面定向生長（階段III）；率先在國際上提出了準二維鈣钛礦模闆外延生長機理，獲得實驗證實；并開發出模闆外延生長定向排列準二維/三維異質結結構的新方法。針對準二維鈣钛礦在自上而下生長過程中，其齒形特征晶體生長前沿在晶體生長過程中極易在底部界面處形成大量孔洞與缺陷的問題，開發出自生甲胺氣體來原位修複二維鈣钛礦薄膜中的埋底孔洞與缺陷的新方法；通過設計準二維鈣钛礦結構、添加劑工程（如堿金屬離子、鹵化铵鹽等）以及對鈣钛礦中碘物種缺陷進行管理等顯著提高鈣钛礦材料的光電轉換效率和穩定性及實現了白光LED的制備，推動鈣钛礦光電器件的應用。本研究可為進一步提高鈣钛礦光電器件穩定性和加速鈣钛礦太陽電池工業化應用進程提供指導性意見和普适性有效方法。

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2022年6月7日