近日,陕西省教育厅、陕西省学位委员会公布了2025年陕西省优秀博士学位论文评选结果,我院杨少敏博士的学位论文《结晶调控及钝化策略制备高效无机CsPbI2Br钙钛矿电池》入选。这是我院连续四年获得省级优秀博士学位论文荣誉,体现了我院在研究生教育内涵发展、过程监控与评价机制建设方面取得的显著成效。
作者简介:杨少敏,陕西宝鸡人,2020年进入陕西师范大学材料科学与工程学院攻读博士学位,于2023年6月获博士学位,导师刘治科教授。现为华中科技大学武汉光电国家研究中心博士后,主要从事钙钛矿基多结光伏器件研究。入选国家资助博士后研究人员计划,主持中国博士后科学基金面上项目、湖北省博士后创新人才培养项目,并参与国家级/省部级科研项目3项。以第一/通讯作者在Advanced Materials,Energy & Environmental Science,Advanced Energy Materials,ACS Energy Letters等杂志发表论文9篇,授权专利7项。

论文题目:《结晶调控及钝化策略制备高效无机CsPbI 2Br钙钛矿电池》
论文简介:本论文聚焦于钙钛矿太阳电池的科学研究,是目前光伏材料与器件研究领域的前沿课题。论文针对无机钙钛矿太阳电池效率与稳定性的核心问题,从材料设计、结构优化到工艺革新层层突破,不仅推动基础研究的深入,更使空气环境制备高效稳定器件成为可能,推进了钙钛矿光伏技术的产业化进程。主要创新成果如下:
1. 设计合成了低成本、高稳定性的空穴传输材料2mF-X59,解决了传统Spiro-OMeTAD易氧化、稳定性差的问题,显著提升无机CsPbI2Br器件的稳定性,为开发耐环境干扰的空穴传输层提供了切实可行的材料解决方案。
2. 创新性提出Eu3+和Ac-双离子共掺杂策略,通过Eu3+部分替代Pb2+减小晶格畸变,结合Ac-增强结晶性,有效抑制无机CsPbI2Br钙钛矿的相变问题,为实现高效稳定全无机钙钛矿电池提供了新的材料设计思路。
3. 利用低维Cs2PbI2Cl2钙钛矿纳米片修饰界面,成功构建异质结结构,在钝化缺陷、优化能级匹配的同时增强器件整体环境耐受性,拓展了低维材料在光伏界面工程中的应用,为高稳定性器件设计提供了重要参考。
4. 通过新型咪唑卤化物钙钛矿前驱体工艺,发展出一种在空气中即可制备高质量CsPbI2Br钙钛矿薄膜的低维中间相辅助生长新方法,突破了传统工艺对惰性氛围的依赖,为无机钙钛矿电池的大规模生产奠定了关键工艺基础。
该论文工作兼具学术前瞻性与技术实用性,多项成果为钙钛矿太阳能电池的长期稳定性和商业化应用提供了重要理论与技术支撑,具有重要的学术价值与产业意义。
导师简介:刘治科,教授,博导,陕西省“百人计划”创新全职项目入选者,陕西省杰青,国家重点研发计划和“两链”融合企业(院所)联合重点专项课题负责人。主要从事薄膜太阳电池方面的研究,围绕薄膜电池面临的效率、稳定性、成本等关键问题,从材料设计与合成、半导体物性调控与改良、器件制备与优化等角度进行了系统深入的研究,取得了一系列创新性研究成果。在Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等能源/材料顶级期刊发表SCI论文100余篇,论文引用共计13700余次,H指数64。申请发明专利30余项。其中多项研究成果被Materials Views、X-MOL、能源学人和知光谷等多个国内资讯平台亮点报道;也被环球网、凤凰网、中国百科网、网易新闻等多家媒体报道。担任eScience, Nano-Micro Letters,Materials & Design等期刊的青年编委、科创中国西安智库专家和西安市先进制造业协会高级专家顾问,获得陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖、加拿大首届国际发明创新大赛(iCAN)金奖,第五届中国科协优秀论文奖,第29届国际光伏科学与工程会议(PVSEC-29)最佳报告奖。

撰稿:杨少敏 审核:刘治科