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Cold Thoughts on Perovskite Fever
2018-05-11 13:27:50 | 【 【打印】【关闭】

SEMINAR 

The State Key Lab of 

High Performance Ceramics and Superfine Microstructure 

Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences 

   

 
 

    

 

  Cold Thoughts on Perovskite Fever  

    

    

  Department of Chemistry and Biochemistry, Northern Illinois University  

    

  时间:2018515日(星期二)14:00 

  地点:长宁园区4号楼14楼第一会议室 

    

  欢迎广大科研人员和研究生参与讨论! 

  联系人:黄富强52411620 

    

  报告摘要:  

  The latest progress in solution processed organic-inorganic hybrid perovskites solar cells is reshaping the growth pattern of any previous photovoltaic technologies and has raised a storm of research fever. However, despite the success in boosting efficiency, it also appears high time to inject an intense dose of cold thoughts into this globally-spreading “perovskite fever”, because perovskite solar cells are still facing several critical challenges. Prominently, these hybrid perovskites suffer from the materials instability in moisture, the use of environment-hazardous lead, the costly and unstable complex organics as hole transport materials, the use of precious metals as back cathode, the hysteresis in current-voltage scans, the tricky engineering of good-quality perovskite films. Moreover, there are still some missing puzzle pieces for a comprehensive basic science understanding. In this talk, I will present our work on tackling these challenges. First, I will show that nickel, as an industrial commodity metal with work function of 5.1 eV, can replace gold as the back cathode in perovskite solar cells. Furthermore, when partial iodides in CH3NH3PbI3 are replaced with pseudohalide ions thiocyanate (SCN-), the resulting SCN-containing perovskite films strikingly rival the conventional CH3NH3PbI3 films in terms of moisture, and exhibit efficiency comparable to that of CH3NH3PbI3-based cells fabricated in the same way. Divalent anionic dopants also exhibit even better film stability. In addition, I will also present the unusual electron-rotor interaction discovered in hybrid perovskite materials using isotope effects by replacing the H atoms with D atoms in the organic moiety and the astonishing optoelectronic properties of hybrid perovskite under high pressure, in which both bond angle and bond length are modulated by compression to eventually achieve the optimized Shockley–Queisser band gap. These fundamental studies systematically construct the material genome for better photovoltaic materials by designing. 

    

  主讲人简介 

徐涛教授于1995年毕业于上海华东理工大学精细化工系,此后在华东理工大学精细化工研究所任助研。从1999年起,他远赴美国阿拉巴马大学(University of Alabama留学,师从于美国分子电子学先驱Robert M. Metzger教授,并于2003年获得美国阿拉巴马大学化学系博士学位。在博士期间,他主要从事物理化学和纳米材料方面的研究,发表论文8篇,并获得阿拉巴马大学杰出博士论文奖。此后,徐涛博士在德克萨斯农工大学(Texas A&M University化学系 Paul S. Cremer教授(现为美国化学会志 JACS编辑,并转至宾夕法尼亚州立大学)组里从事博士后研究一年,并于2004年加入美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)材料科学所从事博士后研究。期间,他的超灵敏超快响应氢气探测器获得美国R&D100 奖。从2006年开始徐涛博士加入北伊利诺伊大学(Northern Illinois University)化学与生化系任助理教授, 2012年升任为具有终生教职的副教授,并于2017年升任为正教授。徐涛教授的目前的主要研究领域包括用于新能源和传统能源转换与存贮体系的纳米材料,新型催化剂,光催化,和高效传感器的研究,并有部分科研成果产业化,获得4项美国专利。徐涛教授的科研成果硕果累累,目前已在国际高端杂志上发表论文70余篇,包括美国化学会志(JACS),德国应化(Angewandte Chemie),美国科学院院刊 (PNAS),纳米快报(Nano Letters),先进材料(Advanced Materials)能源与环境科学(EES), ACS Nano等等.徐涛教授并获得美国科学基金杰出青年奖(National Science Foundation-CAREER Award),总共获得研究基金超过150万美元,并获得台北科技大学名誉讲座教授和中国科学院上海硅酸盐所兼职教授的称号。从事教职12年以来,徐涛教授桃李满天下,有6位学生在徐涛教授指导下获得博士学位,其中有4位学生在阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)从事博士后研究(其中一学生现在苹果公司,另一学生已经在阿贡转为助理研究员),另有一人在美国国防部圣地亚国家实验室(Sandia National Laboratory)从事博士后研究,后成为美国交通部化学检测部总监(Chemical Test Section Chief),还有一人在美铝公司(Alcoa)任研究科学家。与此同时,诸多中国来的学者也在徐涛教授组里以访问学者身份从事研究,他们中回国后都获得很高的学术地位,包括获得国家千人计划和青年千人的称号。 

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