报告人：辛颢 南京邮电大学教授

报告时间：5月22日16:00-18:00

报告地点：特种功能材料重点实验室二楼216会议室

主办单位：特种功能材料重点实验室

 报告摘要：铜锌锡硫锡（CZTSSe）具有组成元素储量丰富、带隙可调、吸光系数高、理论效率高等优点，是薄膜太阳能电池理想的吸光材料。然而，目前CZTSSe的世界纪录效率只有12.6%，远低于具有相同晶体结构和理论效率的铜铟镓硒（）电池。制约CZTSSe器件效率提高的主要因素开路损失（Voc-def）大，因此探索降低电压损失的有效策略及其内在机制对进一步提高电池效率至关重要。CZTSSe薄膜通常由金属、金属硫（硒）化物或者由它们混合组成的预制膜通过高温硫化/硒化反应获得，因此其光电性质与预制膜的组成及薄膜生长过程密切相关。而通过溶液法制备CZTSSe，其性质必然与前驱体化合物的组成，溶液中的化学反应，由溶液到吸光层膜的反应路径有直接的关系。本报告系统研究了前驱体化合物，特别是不同价态的Sn化合物在DMSO溶液中的化学反应，这些化合物从溶液到CZTSSe吸光层薄膜的反应路径和晶粒生长机制及其对CZTSSe光电性质的影响。研究发现Sn2+和Sn4+在溶液中的完全不同的配位化学，导致前驱体薄膜组成的巨大差异和硒化过程全然不同的晶粒生长机制，并最终导致不同的缺陷性质和电池性能的巨大差异。进一步通过可控的薄膜生长途径由化学法制备银铜锌锡硫锡（ACZTSSe）固溶体薄膜，进一步将铜锌锡硫电池的开路电压损失降低到新的水平。基于以上结果对制约铜锌锡硫开路电压损失的关键因素、内在机制及其抑制手段提出了我们的看法。

  辛颢，2003年毕业于北京大学化学与分子工程学院无机化学专业。2003年到2006年先后以JST CREST 和JSPS研究员的身份在日本物质材料研究机构和日本北路先端科学技术大学院大学从事无机发光材料方面的研究。2006年12到2015年5月在美国华盛顿大学从事有机和铜锌锡硫薄膜太阳能电池方面的研究。2015年6月回南京邮电大学工作。现为南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、材料科学与工程学院教授，博士生导师。研究领域主要涉及有机和无机光电功能材料的设计、合成及其在有机电致发光和太阳能电池中的应用。目前课题组研究主要包括溶液法制备铜锌锡硫（CZTSSe）、铜铟镓硒（CIGS）和钙钛矿薄膜太阳能电池，通过溶液化学调控多元化合物半导体薄膜的光电性能和光伏性能是该课题组的研究特色，其中铜锌锡硫效率创造2020中国太阳电池最高效率。在Energy & Environmental Science, Journal of the American Chemical Society, ACS Nano, Advanced Functional Materials, Advanced Energy Materials, Nano Energy, Chemistry of Materials, Journal of Materials Chemistry, Chemistry-A European Journal等国内外知名学术期刊发表SCI论文60多篇，引用次数超过3200次。获授权国际专利两项，日本专利两项，中国专利6项。