'27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?'

太陽能 技術 大學 能源 電子科技大學 文章 Google 胖福的小木屋 2019-08-29
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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

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27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

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27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

然而,非鹵素鉛相比較傳統的碘化鉛製備的鈣鈦礦太陽能電池,其效率還存在一定差距。為此,劉明偵團隊引入一種新的非鹵素鉛—甲酸鉛(純度:>90%),採用無滴加反溶劑法制備緻密、無孔洞的鈣鈦礦薄膜。該方式製備的鈣鈦礦薄膜的載流子壽命達到了微秒級,並且基於這種高質量的薄膜,組裝成太陽能電池後,獲得了18.4%的光電轉換效率。

"

說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

然而,非鹵素鉛相比較傳統的碘化鉛製備的鈣鈦礦太陽能電池,其效率還存在一定差距。為此,劉明偵團隊引入一種新的非鹵素鉛—甲酸鉛(純度:>90%),採用無滴加反溶劑法制備緻密、無孔洞的鈣鈦礦薄膜。該方式製備的鈣鈦礦薄膜的載流子壽命達到了微秒級,並且基於這種高質量的薄膜,組裝成太陽能電池後,獲得了18.4%的光電轉換效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

她還發表了論文《維度剪裁調控CsPbI_3無機鈣鈦礦相穩定性》,探討用無機陽離子取代有機陽離子成為了一種解決穩定性問題的有效途徑。

2019年劉明偵在論文上還發表了《Unveiling property and function of hydrolysis-derived DMAPbI3for caesium-based perovskite devices: composition engineering, defect mitigation, and stability optimization》一文。

有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因結構簡單,能量轉換率高,低成本以及溫和條件製備等優點,備受學術界的關注。但其存在一個致命的弱點:光化學穩定性和熱穩定性差。而全無機鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)相比於雜化鈣鈦礦太陽能電池由於其優越的熱穩定性則受到了越來越多的科研工作者的關注。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

然而,非鹵素鉛相比較傳統的碘化鉛製備的鈣鈦礦太陽能電池,其效率還存在一定差距。為此,劉明偵團隊引入一種新的非鹵素鉛—甲酸鉛(純度:>90%),採用無滴加反溶劑法制備緻密、無孔洞的鈣鈦礦薄膜。該方式製備的鈣鈦礦薄膜的載流子壽命達到了微秒級,並且基於這種高質量的薄膜,組裝成太陽能電池後,獲得了18.4%的光電轉換效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

她還發表了論文《維度剪裁調控CsPbI_3無機鈣鈦礦相穩定性》,探討用無機陽離子取代有機陽離子成為了一種解決穩定性問題的有效途徑。

2019年劉明偵在論文上還發表了《Unveiling property and function of hydrolysis-derived DMAPbI3for caesium-based perovskite devices: composition engineering, defect mitigation, and stability optimization》一文。

有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因結構簡單,能量轉換率高,低成本以及溫和條件製備等優點,備受學術界的關注。但其存在一個致命的弱點:光化學穩定性和熱穩定性差。而全無機鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)相比於雜化鈣鈦礦太陽能電池由於其優越的熱穩定性則受到了越來越多的科研工作者的關注。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

原位熱重-傅里葉紅外連用和核磁共振氫譜分析分別依次確定粉末樣品中的有機物的官能團結構和確定有機分子結構

其中立方相(α相)無機CsPbI3鈣鈦礦由於其1.73eV的寬帶隙,成為了疊層太陽能電池頂部電池的理想吸收層材料。但是,由於α-CsPbI3在室溫下易發生相轉變,導致其光電轉換效率大幅下降。使用溶液法合成所謂的前驅體‘HPbI3’來替代PbI2,輔助調節結晶過程從而抑制室溫相轉變成為了一種常用的方法。


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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

然而,非鹵素鉛相比較傳統的碘化鉛製備的鈣鈦礦太陽能電池,其效率還存在一定差距。為此,劉明偵團隊引入一種新的非鹵素鉛—甲酸鉛(純度:>90%),採用無滴加反溶劑法制備緻密、無孔洞的鈣鈦礦薄膜。該方式製備的鈣鈦礦薄膜的載流子壽命達到了微秒級,並且基於這種高質量的薄膜,組裝成太陽能電池後,獲得了18.4%的光電轉換效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

她還發表了論文《維度剪裁調控CsPbI_3無機鈣鈦礦相穩定性》,探討用無機陽離子取代有機陽離子成為了一種解決穩定性問題的有效途徑。

2019年劉明偵在論文上還發表了《Unveiling property and function of hydrolysis-derived DMAPbI3for caesium-based perovskite devices: composition engineering, defect mitigation, and stability optimization》一文。

有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因結構簡單,能量轉換率高,低成本以及溫和條件製備等優點,備受學術界的關注。但其存在一個致命的弱點:光化學穩定性和熱穩定性差。而全無機鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)相比於雜化鈣鈦礦太陽能電池由於其優越的熱穩定性則受到了越來越多的科研工作者的關注。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

原位熱重-傅里葉紅外連用和核磁共振氫譜分析分別依次確定粉末樣品中的有機物的官能團結構和確定有機分子結構

其中立方相(α相)無機CsPbI3鈣鈦礦由於其1.73eV的寬帶隙,成為了疊層太陽能電池頂部電池的理想吸收層材料。但是,由於α-CsPbI3在室溫下易發生相轉變,導致其光電轉換效率大幅下降。使用溶液法合成所謂的前驅體‘HPbI3’來替代PbI2,輔助調節結晶過程從而抑制室溫相轉變成為了一種常用的方法。


27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Cs基鈣鈦礦晶體結構及鈣鈦礦電池器件結構示意圖

劉明偵在論文中探討了這一方法背後的機理。

她將氫碘酸(HI)溶液加入溶解有碘化鉛(PbI2)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,利用常規方法合成了被普遍認為是‘HPbI3’的前驅體材料。通過詳細的表徵闡明瞭目前對該材料可能存在的認識誤區,並討論了其產物對鈣鈦礦薄膜及太陽能電池器件性能的影響。

怎麼說呢,劉明偵教授在這幾年的時間裡的確一直在從事鈣鈦礦太陽能電池方面的研究,而且也取得了一定的成果,25歲牛津大學博士畢業,並且師從鈣鈦礦太陽能電池方面大牛Snaith HJ,已經說明了其能力。

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27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

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1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

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而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

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鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

然而,非鹵素鉛相比較傳統的碘化鉛製備的鈣鈦礦太陽能電池,其效率還存在一定差距。為此,劉明偵團隊引入一種新的非鹵素鉛—甲酸鉛(純度:>90%),採用無滴加反溶劑法制備緻密、無孔洞的鈣鈦礦薄膜。該方式製備的鈣鈦礦薄膜的載流子壽命達到了微秒級,並且基於這種高質量的薄膜,組裝成太陽能電池後,獲得了18.4%的光電轉換效率。

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她還發表了論文《維度剪裁調控CsPbI_3無機鈣鈦礦相穩定性》,探討用無機陽離子取代有機陽離子成為了一種解決穩定性問題的有效途徑。

2019年劉明偵在論文上還發表了《Unveiling property and function of hydrolysis-derived DMAPbI3for caesium-based perovskite devices: composition engineering, defect mitigation, and stability optimization》一文。

有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因結構簡單,能量轉換率高,低成本以及溫和條件製備等優點,備受學術界的關注。但其存在一個致命的弱點:光化學穩定性和熱穩定性差。而全無機鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)相比於雜化鈣鈦礦太陽能電池由於其優越的熱穩定性則受到了越來越多的科研工作者的關注。

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原位熱重-傅里葉紅外連用和核磁共振氫譜分析分別依次確定粉末樣品中的有機物的官能團結構和確定有機分子結構

其中立方相(α相)無機CsPbI3鈣鈦礦由於其1.73eV的寬帶隙,成為了疊層太陽能電池頂部電池的理想吸收層材料。但是,由於α-CsPbI3在室溫下易發生相轉變,導致其光電轉換效率大幅下降。使用溶液法合成所謂的前驅體‘HPbI3’來替代PbI2,輔助調節結晶過程從而抑制室溫相轉變成為了一種常用的方法。


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Cs基鈣鈦礦晶體結構及鈣鈦礦電池器件結構示意圖

劉明偵在論文中探討了這一方法背後的機理。

她將氫碘酸(HI)溶液加入溶解有碘化鉛(PbI2)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,利用常規方法合成了被普遍認為是‘HPbI3’的前驅體材料。通過詳細的表徵闡明瞭目前對該材料可能存在的認識誤區,並討論了其產物對鈣鈦礦薄膜及太陽能電池器件性能的影響。

怎麼說呢,劉明偵教授在這幾年的時間裡的確一直在從事鈣鈦礦太陽能電池方面的研究,而且也取得了一定的成果,25歲牛津大學博士畢業,並且師從鈣鈦礦太陽能電池方面大牛Snaith HJ,已經說明了其能力。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

23歲能夠在頂級學術期刊《自然》上以一作身份發文,入選青千擔任電子科技大學教授,的確實至名歸。而其爭議點主要是因為這些年的頂尖論文數量較少。

也期待劉明偵教授可以在學術上取得更多的成就,為鈣鈦礦太陽能電池投入市場應用貢獻更多的力量力,從而促進中國的能源發展。

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說到這些年,最“網紅”的90後科學家,那麼劉明偵是一個繞不開的人物,1990年出生的她,在2018年成為中國電子科技大學材料與能源學院副院長,要知道中國電子科技大學可是985高校,能夠在電子科技大學執教,就已經需要很高的學歷以及具有含金量的研究成果了。

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劉明偵28歲成為副院長,自然引來了很多的爭議,關於劉明偵的事蹟很多,今天我們主要來聊聊劉明偵的研究成果。

劉明偵從事的科研領域主要是薄膜電池疊加新技術、鈣鈦礦太陽能電池以及新材料應用等方面,可以說和電子科技大學材料與能源學院專業十分對口。

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劉明偵教授最突出的成就是在鈣鈦礦太陽能電池方面,太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。

1839年,法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現,用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池,受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢,這種現象後來被稱為光生伏特效應。

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光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的迴路。

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1883年,有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。也就是在這一年,第一塊太陽電池由查爾斯.弗瑞茲製備成功。查爾斯.弗瑞茲用硒半導體上覆上一層極薄的金層形成半導體金屬結,器件只有1%的效率。

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Charles Fritts(查爾斯.弗瑞茲)和他的黃金太陽能電池

因為太陽能取之不盡,用之不竭,具有普遍、長久、無害、巨大等特點,是最好的能源,所以太陽能電池成為一個研究的熱點,全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研製開發,積極生產各種相關的節能新產品。

其中,太陽能發電最重要的是看其光電轉換效率,在照射強度1000M/cm2,太陽能工作溫度25℃±2℃的情況下,最大輸出功率除以日照強度乘以太陽能電池板吸收光面積乘以100%,所得的結果就是光電效率。

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截至目前,太陽能技術發展大致經歷了三個階段:第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池,其在實驗室的光電轉換效率已經分別達到25%和20.4%;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。

而鈣鈦礦太陽能電池就屬於第三代太陽能電池,廣義上的鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物,其分子通式為ABO3;此類氧化物最早被發現,是存在於鈣鈦礦石中的鈦酸鈣(CaTiO3)化合物,因此而得名。

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鈣鈦礦太陽能電池被Science評為了2013年全球十大科學突破。因為這個材料的製備非常簡單,而且價格低廉,硅晶太陽能電池的成本大約是每度電0.7美元,鈣鈦礦太陽能電池的成本約為每度電0.35美元。成本低,效率高,又輕又薄,商業價值巨大,可以說是大家夢寐以求的太陽能材料。近年,全球頂尖科研機構和大型跨國公司,都投入了大量人力物力,力爭早日實現量產。

2013年,23歲的劉明偵在世界頂級雜誌《自然》上發表了論文《關於鈣鈦礦太陽能電池製備工藝的研究》一文,該研究證明了鈣鈦礦太陽能電池工業化的巨大可能性,從而大力推動太陽能市場的發展。

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這篇文章可以說是中國科學家史上最具含金量的論文之一了,,此篇論文Google學術目前引用量已超過3000次,成為鈣鈦礦太陽能電池領域內他引次數最高的三篇論文之一。直接幫助劉明偵入選了青年千人計劃,然後成為了電子科技大學教授。

而劉明偵在接下來幾年,一直著力於此方面的研究,2018年,劉明偵團隊發表文章《新的非鹵素鉛合成長壽命高效率鈣鈦礦太陽電池》。

非鹵素鉛作為一類合成鈣鈦礦太陽電池吸收層的重要鉛源,它具有,製作器件成本低、合成鈣鈦礦工藝簡單、鈣鈦礦成膜性好等優點。

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然而,非鹵素鉛相比較傳統的碘化鉛製備的鈣鈦礦太陽能電池,其效率還存在一定差距。為此,劉明偵團隊引入一種新的非鹵素鉛—甲酸鉛(純度:>90%),採用無滴加反溶劑法制備緻密、無孔洞的鈣鈦礦薄膜。該方式製備的鈣鈦礦薄膜的載流子壽命達到了微秒級,並且基於這種高質量的薄膜,組裝成太陽能電池後,獲得了18.4%的光電轉換效率。

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她還發表了論文《維度剪裁調控CsPbI_3無機鈣鈦礦相穩定性》,探討用無機陽離子取代有機陽離子成為了一種解決穩定性問題的有效途徑。

2019年劉明偵在論文上還發表了《Unveiling property and function of hydrolysis-derived DMAPbI3for caesium-based perovskite devices: composition engineering, defect mitigation, and stability optimization》一文。

有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因結構簡單,能量轉換率高,低成本以及溫和條件製備等優點,備受學術界的關注。但其存在一個致命的弱點:光化學穩定性和熱穩定性差。而全無機鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)相比於雜化鈣鈦礦太陽能電池由於其優越的熱穩定性則受到了越來越多的科研工作者的關注。

27歲成博導,28歲成985高校副院長,90後劉明偵究竟牛在哪裡?

原位熱重-傅里葉紅外連用和核磁共振氫譜分析分別依次確定粉末樣品中的有機物的官能團結構和確定有機分子結構

其中立方相(α相)無機CsPbI3鈣鈦礦由於其1.73eV的寬帶隙,成為了疊層太陽能電池頂部電池的理想吸收層材料。但是,由於α-CsPbI3在室溫下易發生相轉變,導致其光電轉換效率大幅下降。使用溶液法合成所謂的前驅體‘HPbI3’來替代PbI2,輔助調節結晶過程從而抑制室溫相轉變成為了一種常用的方法。


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Cs基鈣鈦礦晶體結構及鈣鈦礦電池器件結構示意圖

劉明偵在論文中探討了這一方法背後的機理。

她將氫碘酸(HI)溶液加入溶解有碘化鉛(PbI2)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,利用常規方法合成了被普遍認為是‘HPbI3’的前驅體材料。通過詳細的表徵闡明瞭目前對該材料可能存在的認識誤區,並討論了其產物對鈣鈦礦薄膜及太陽能電池器件性能的影響。

怎麼說呢,劉明偵教授在這幾年的時間裡的確一直在從事鈣鈦礦太陽能電池方面的研究,而且也取得了一定的成果,25歲牛津大學博士畢業,並且師從鈣鈦礦太陽能電池方面大牛Snaith HJ,已經說明了其能力。

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23歲能夠在頂級學術期刊《自然》上以一作身份發文,入選青千擔任電子科技大學教授,的確實至名歸。而其爭議點主要是因為這些年的頂尖論文數量較少。

也期待劉明偵教授可以在學術上取得更多的成就,為鈣鈦礦太陽能電池投入市場應用貢獻更多的力量力,從而促進中國的能源發展。

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