埋藏

基思·史蒂文森博士

摘要：由于世界人口不断增长，能源需求不断增加，以及对可再生能源替代品多样化的需求日益增加，开发先进材料和技术以有效地将能源直接转化为电能变得至关重要。然而，在成功实施任何数量的竞争能源技术（例如基于硅的太阳能电池以外的技术）之前，仍然存在巨大的科学挑战。目前正在探索的材料、界面和设备架构很难通过集合平均、批量实验方法来探究，因为它们不表现出长程有序或同质性，包含独特的纳米形态特征，并且具有不均匀的化学成分和缺陷化学。此外，这些材料和界面具有动态“反应性”，其性能在使用过程中会显著下降，从而限制了它们的循环寿命和最终的商业化前景。本次演讲将重点介绍我们为开发高分辨率、空间分辨的方法来研究钙钛矿太阳能电池所做的努力。我们开发了一些方法来研究功能设备中不同深度的埋藏界面。这些实验揭示了不同层之间的大量混合[1-3]。另一个设计参数是通过用 Br 部分取代 I - 来调整钙钛矿化学的带隙，以扩大其在串联太阳能电池和 LED 中的应用。剩下需要解决的唯一关键问题是它们在工作条件下的长期稳定性较差，特别是通过分裂成富含 I 和 Br 的相而导致的光化学降解。要充分抑制这一过程，需要彻底了解其潜在现象。在本次报告中，我们将详细研究化学计量和非化学计量混合卤化物 CsPbI 3-x Br x 中的电场诱导和光诱导相变。使用 ToF-SIM 和原位原子力显微镜，可以可视化光照下卤化物相偏析的实时动力学。富含 I 的相主要沿晶界偏析，而晶粒本体仍然富含 Br。我们提出，通过空间分辨成像方法，光生 Pb 0 和 I 3 - 物种被选择性地从晶粒本体排出到晶粒边界界面。 简历：史蒂文森教授于 1997 年在犹他大学亨利怀特教授的指导下获得博士学位。随后，他在西北大学 (1997-2000) 担任博士后；并在 2000 年至 2015 年期间在德克萨斯大学奥斯汀分校担任教授。目前，他正在领导俄罗斯莫斯科一所新的研究生大学 (斯科尔科沃科学技术研究所) 的发展，他曾担任该研究所的教务长、全职教师和能源科学与技术中心 (CEST) 的创始人。2019 年，斯科尔科沃科技大学成为世界上最年轻的大学，也是俄罗斯联邦唯一一所进入自然指数年轻大学前 100 名的大学。史蒂文森的研究兴趣旨在阐明和控制对许多新兴的能源存储和能量转换技术至关重要的固/液界面化学。迄今为止，他已经在这个领域发表了 350 多篇同行评审的出版物、13 项专利和 6 本书的章节。他曾获得美国国家科学基金会 CAREER 奖（2002 年）、南方研究生院会议新学者奖（2004 年）、电分析化学学会青年研究员奖（2006 年）、Kavli 研究员（2012 年）、电分析化学学会 Charles N. Reilley 奖（2021 年）和电化学学会 David C. Grahame 奖（2023 年）。史蒂文森的研究兴趣旨在阐明和控制对许多新兴的能源存储和能量转换技术至关重要的固/液界面化学迄今为止，他已在该领域发表了 350 多篇同行评审出版物、13 项专利和 6 本书章节。他曾获得 NSF CAREER 奖（2002 年）、南方研究生院会议新学者奖（2004 年）、电分析化学学会青年研究员奖（2006 年）、Kavli 研究员奖（2012 年）、电分析化学学会 Charles N. Reilley 奖（2021 年）和电化学学会 David C. Grahame 奖（2023 年）。