1海外優(yōu)青教父
Edward Sargent教授特別猛拱燃,每年發(fā)表將近十篇Nature/Science正刊神郊,培養(yǎng)了幾十個(gè)海外優(yōu)青讥裤,他們課題組堪稱海外優(yōu)青的搖籃,而Sargent教授就是海外優(yōu)青教父了爆袍。
毋庸置疑首繁,Sargent高水平團(tuán)隊(duì)出來(lái)的科研人員是極其厲害的,團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自世界各地陨囊。
然而弦疮,許多人回國(guó)后獲得了“海外青年科學(xué)家”等聲望高的頭銜和大量的研究資源,這些研究人員繼續(xù)在相似的領(lǐng)域工作蜘醋,但這一現(xiàn)象對(duì)科學(xué)創(chuàng)新既有積極胁塞,也有潛在的負(fù)面影響。比如压语,某一個(gè)領(lǐng)域熱度上來(lái)后啸罢,會(huì)產(chǎn)生大量的高檔次文章,平衡積極影響和潛在擔(dān)憂對(duì)于促進(jìn)廣泛的科學(xué)創(chuàng)新至關(guān)重要胎食。大量引進(jìn)‘鈣鈦礦海外優(yōu)青’項(xiàng)目是否會(huì)導(dǎo)致僧多粥少扰才,嚴(yán)重內(nèi)卷?
積極影響:
在Sargent教授這樣的高水平研究團(tuán)隊(duì)中接受培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)厕怜,可以顯著提高歸國(guó)科學(xué)家的技能水平和研究質(zhì)量衩匣。他們接觸到的前沿研究和國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)創(chuàng)新,提高本國(guó)的研究標(biāo)準(zhǔn)粥航。
潛在擔(dān)憂:
然而琅捏,將資源集中在來(lái)自著名海外實(shí)驗(yàn)室的研究人員身上可能會(huì)導(dǎo)致某些科學(xué)領(lǐng)域研究主題和方法的多樣性不足。如果新的递雀、可能有風(fēng)險(xiǎn)或非傳統(tǒng)的想法沒(méi)有得到充分的探索或資助柄延,這可能抑制創(chuàng)新栋豫。
揭榜掛帥或許才是好辦法懦鼠,而不是招人回來(lái)發(fā)文章,比如:誰(shuí)能解決這些光電器件的穩(wěn)定性問(wèn)題坦胶,就是‘英雄優(yōu)青’杨凑。2手握三個(gè)法寶赎败,月月發(fā)頂刊Sargent教授剛從加拿大多倫多大學(xué)跳槽到美國(guó)西北大學(xué),別的研究人員跳槽可能需要點(diǎn)時(shí)間來(lái)構(gòu)建團(tuán)隊(duì)和恢復(fù)發(fā)文水平蠢甲,而Sargent教授堪稱傳奇,跳槽期間保持高產(chǎn)据忘!2023年發(fā)表了120來(lái)篇論文鹦牛,平均3天一篇搞糕。除了高產(chǎn),他的文章引用還超級(jí)高曼追,今年被引用24000次(很多人一輩子達(dá)不到的引用量)窍仰,平均每天有65次引用,可以說(shuō)膠體量子點(diǎn)礼殊、光伏電池驹吮、光探測(cè)器、發(fā)光材料晶伦、二氧化碳的電化學(xué)還原領(lǐng)域都是他的復(fù)讀機(jī)碟狞。
Sargent教授保持高質(zhì)量高產(chǎn)有三個(gè)法寶:高效團(tuán)隊(duì)+全球表征+DFT計(jì)算。1. Sargent名聲在外婚陪,能夠招到全世界的優(yōu)秀人才族沃,并且構(gòu)建了成熟的組織架構(gòu),讓科研泌参、行政脆淹、后勤各司所職,高效運(yùn)行沽一。
2. 全球表征:Sargent的合作者遍布全球盖溺,能夠調(diào)用全球先進(jìn)的表征手段,所以經(jīng)诚巢看到他的文章是很多作者+很多單位烘嘱。
3. DFT計(jì)算:很多時(shí)候,作者不能說(shuō)‘我認(rèn)為xxx是這樣的’攘残,而應(yīng)該說(shuō)‘DFT計(jì)算得到xxx這樣的結(jié)果’拙友,畢竟大家都是各執(zhí)己見(jiàn)的科研工作者,憑啥聽(tīng)你的歼郭,用DFT計(jì)算才能讓對(duì)方聽(tīng)進(jìn)去遗契。
2023年Sargent團(tuán)隊(duì)正刊文章連連看
最后,欣賞下宇宙第一材料團(tuán)隊(duì)的Nature/Science正刊文章病曾,每月不是正刊就是大子刊牍蜂。1. 2023年2月17日 – Rational design of Lewis base molecules for stable and efficient inverted perovskite solar cells (發(fā)表于《Science》雜志)
這個(gè)研究通過(guò)路易斯堿分子的合理設(shè)計(jì),顯著提升了倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性和效率泰涂。特別是鲫竞,引入了1,3-雙(二苯基磷基)丙烷(DPPP),該分子通過(guò)與鈣鈦礦薄膜表面的鉛原子形成堅(jiān)固的鍵合逼蒙,有效鈍化了界面和晶界从绘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)DPPP處理的倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率提升,且在連續(xù)的AM1.5光照條件下運(yùn)行超過(guò)3500小時(shí)僵井。
此外陕截,DFT計(jì)算進(jìn)一步解釋了DPPP分子與鈣鈦礦薄膜的相互作用:DPPP分子能夠有效地鈍化鈣鈦礦薄膜的表面缺陷,減少非輻射復(fù)合批什,從而提高鈣鈦礦電池的光電性能农曲。
2. 2023年5月25日 – Constrained C2 adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction (發(fā)表于《Nature》雜志)
這項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)了一種新型電化學(xué)方法,將二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)有效轉(zhuǎn)化為乙酸鹽驻债。研究團(tuán)隊(duì)在銅和銀的稀釋合金材料中乳规,通過(guò)分散低濃度的銅原子,增加了向乙酸鹽的選擇性轉(zhuǎn)化合呐。實(shí)驗(yàn)表明暮的,該材料的乙酸鹽選擇性比之前的最佳報(bào)告還提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),達(dá)到了12:1的比例合砂,顯示了在提高化學(xué)品去碳化制造方面的巨大潛力。
3. 2023年6月1日 – Suppressed phase segregation for triple-junction perovskite solar cells (發(fā)表于《Nature》雜志)
這項(xiàng)研究旨在解決鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的相分離問(wèn)題翩伪,尤其是在三結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的頂部子電池中微猖。研究者采用銣/銫混合陽(yáng)離子無(wú)機(jī)鈣鈦礦作為頂部子電池的吸收層,制造了全鈣鈦礦三結(jié)太陽(yáng)能電池缘屹,并取得了24.3%的效率(23.29%的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)效率)凛剥,這是目前報(bào)道中首次實(shí)現(xiàn)的鈣鈦礦基三結(jié)太陽(yáng)能電池的認(rèn)證效率。這個(gè)三節(jié)疊層電池在最大功率點(diǎn)運(yùn)行420小時(shí)后轻姿,仍能保持初始效率的80%犁珠。
此外,這個(gè)研究還探討了晶體結(jié)構(gòu)的變化互亮,通過(guò)X射線衍射數(shù)據(jù)和DFT計(jì)算犁享,分析了銣替代銫位點(diǎn)導(dǎo)致的晶格畸變。這些結(jié)構(gòu)的變化有助于提高材料的穩(wěn)定性和效率豹休。
4. 2023年7月14日 – Engineering ligand reactivity enables high-temperature operation of stable perovskite solar cells (發(fā)表于《Science》雜志)
這項(xiàng)研究主聚焦于提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在高溫條件下的穩(wěn)定性炊昆。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入低反應(yīng)性的銨基配體,有效鈍化了鈣鈦礦薄膜的界面威根,減少了與薄膜的反應(yīng)性凤巨。這種策略在85°C的高溫和50%相對(duì)濕度條件下保持了電池的穩(wěn)定運(yùn)行,超過(guò)1560小時(shí).這項(xiàng)工作不僅為提高鈣鈦礦電池的熱穩(wěn)定性提供了有效的策略洛搀,而且對(duì)于將來(lái)太陽(yáng)能電池的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化具有重要意義敢茁,特別是在高溫和高濕度環(huán)境下的應(yīng)用。
DFT計(jì)算配體的各種性能留美,有助于篩選出合適的配體彰檬,實(shí)現(xiàn)高效能和高穩(wěn)定性的太陽(yáng)能電池伸刃,進(jìn)一步推動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展。
5. 2023年7月24日 – Publisher Correction: Regulating surface potential maximizes voltage in all-perovskite tandems (發(fā)表于《Nature》雜志)
這是針對(duì)《Nature》雜志上先前發(fā)表的《Regulating surface potential maximizes voltage in all-perovskite tandems》文章的更正聲明僧叉。聲明中指出奕枝,原文中“Solar cell fabrication”部分的一個(gè)關(guān)鍵小節(jié)在最終版本中遺漏,該錯(cuò)誤已更正瓶堕,確保了科學(xué)文獻(xiàn)的準(zhǔn)確性和完整性。
6. 2023年8月10日 – Homomeric chains of intermolecular bonds scaffold octahedral germanium perovskites (發(fā)表于《Nature》雜志)
這項(xiàng)研究致力于優(yōu)化鍺基鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)和性能症歇。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在晶體結(jié)構(gòu)中引入由非共價(jià)鍵(氫鍵和鹵鍵)形成的均質(zhì)鏈郎笆,有效抑制了結(jié)構(gòu)的扭曲,并優(yōu)化了材料的光電性能忘晤。這種創(chuàng)新方法為提高低離子半徑金屬中心(如鍺)鈣鈦礦材料的性能提供了新的方向宛蚓,有望推動(dòng)鈣鈦礦材料在光伏和光電領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
7. 2023年11月17日 – Bimolecularly passivated interface enables efficient and stable inverted perovskite solar cells (發(fā)表于《Science》雜志)
這篇文章探討了如何提高倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和穩(wěn)定性设塔。作者專注于改進(jìn)倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池凄吏,這種電池在操作穩(wěn)定性方面有潛在優(yōu)勢(shì),但其能量轉(zhuǎn)換效率通常較低闰蛔,主要是由于非輻射復(fù)合損失痕钢,尤其是在鈣鈦礦/C60界面。為了克服這一挑戰(zhàn)序六,研究團(tuán)隊(duì)采用了兩種不同的功能分子來(lái)對(duì)界面進(jìn)行雙分子鈍化任连。通過(guò)使用含硫的甲基硫分子來(lái)鈍化表面缺陷,并通過(guò)強(qiáng)配位和氫鍵來(lái)抑制復(fù)合例诀,同時(shí)使用二銨分子來(lái)減少接觸誘導(dǎo)的界面復(fù)合随抠。
這種方法顯著增加了載流子壽命,減少了光致發(fā)光量子產(chǎn)率損失繁涂,并實(shí)現(xiàn)了倒置鈣鈦礦電池的認(rèn)證準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到25.1%拱她。在65°C的環(huán)境下,這種電池在空氣中能穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)2000小時(shí)扔罪。此外秉沼,研究人員還制備了全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池,其效率達(dá)到了28.1%步势。
8. 2023年12月14日 – Low-loss contacts on textured substrates for inverted perovskite solar cells (發(fā)表于《Nature》雜志)
這篇文章主要探討了在倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中使用質(zhì)子化自組裝單層(SAMs)作為低損耗接觸來(lái)提高效率的方法氧猬。研究發(fā)現(xiàn),在FTO紋理基底上使用SAMs可以有效提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能坏瘩。尤其是盅抚,通過(guò)在FTO基底上使用磷酸基分子作為SAMs的組成部分,可以實(shí)現(xiàn)更高的電池效率倔矾。
為了解決SAMs在紋理表面上的不均勻分布問(wèn)題妄均,研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種共吸附劑策略柱锹。他們發(fā)現(xiàn),添加3-巰基丙酸(3-MPA)可以減少SAMs中的聚集現(xiàn)象丰包,從而提高SAMs在FTO上的均勻性禁熏。這種策略不僅提高了SAMs的覆蓋率,還改善了界面電子結(jié)構(gòu)邑彪。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明瞧毙,使用改進(jìn)的SAMs的電池能夠?qū)崿F(xiàn)25.3%的效率,并在認(rèn)證的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)條件下達(dá)到24.8%的效率寄症。