今日镇江讯 新一代光电材料正悄然走进我们的生活，近年来，钙钛矿半导体材料成为光电研究领域的宠儿，其在发光颜色可调光源、太阳能光伏领域受到了追捧，其与商业化生产的氮化镓LED相结合可以成为十分优异的白光光源。氮化镓及钙钛矿基光电器件正是江苏科技大学新型光电材料器件设计与特性研究团队关注的项目之一。在各级科协贴心服务下，这支由8名博士组成的专家团队，围绕光电材料器件开发创新，已发表SCI论文近150篇，主持参与省部级科研项目30余项，研究成果在国内处于领先水平。

随着煤炭、石油等化石燃料的快速消耗，环境污染与能源危机日益严峻，太阳能等绿色清洁可再生能源成为热门。传统太阳能电池以硅为原材料，多晶硅转换效率较低，单晶硅转换效率虽高，但制备难度和成本也高。

第三代光伏材料钙钛矿因其制作简单、转换率高受到广泛关注，但材料的不稳定性又成了行业的拦路虎。江苏科技大学理学院院长戴俊及其团队勇挑重担、勇攀高峰。为攻克这一科研难题，团队付出无数艰辛，常年是机停人不停的状态，由于钙钛矿材质特殊，检测需要在低湿度无氧环境中，并且多数精密光学特性测量需要在夜间无干扰情况下进行，一干就是6个小时不间断。为了获取最新实验数据，团队经常全国各地跑，借助北京、南京、苏州等地平台进行测验，他还专程前往美国做了一年的访问学者。经过团队的不懈努力，最终取得突破性进展。

“我们对钙钛矿太阳能电池做了多种修饰以提升稳定性。一种方法是表面修饰，引入化学有机成分，在制备过程中增加一层保护膜。另一种是在温度逐渐升高的过程中，采用梯度退火方式提高质量，大大提高了电池的效率和稳定性。”谈及钙钛矿的前景，戴俊表示，“钙钛矿+硅叠层电池的光电转换效率已达到29%，超过了硅晶体25%的纪录。如果投入到量产的话，将会是技术上的一个大突破。”

钙钛矿用途广泛，除了制作太阳能电池之外，还能被应用在发光器件中，但稳定性差的特性同样限制其走向应用。对此，团队另辟蹊径，从学界忽视的最基本物理性质着手研究。“钙钛矿材料已经研究了很多年了，但大都忽略了对其基本物理性质的揭示。”戴俊告诉记者，“我们通过椭偏仪测量，把钙钛矿最基本的载流子物理特征描述清楚，分析其折射率和光电导率，对症下药优化光学性能。”

如今，很多家长经常担心LED灯发出的蓝光会伤害孩子眼睛，戴俊团队试图做出改变。他们利用钙钛矿半导体材料，替代LED灯外面发绿光和红光的传统荧光粉，做出了产生白光的原型器件。实验证明，这种钙钛矿材料表现出了很好的性能，能够发出亮度高、稳定性好的暖白光，未来在照明LED灯领域将大有作为。

除此之外，戴俊团队还开发了效率更高的新型光催化、电催化材料以及微纳结构，并结合理论计算研究了材料的电子传递、太阳能吸收、材料相变等性质，在重要科技领域实现了跨越发展。

“接下来，我们将继续专注于光电领域，跟英国赫尔瓦特大学合作推进发光调控方面的研究，为国内光电产业的快速发展贡献力量。”戴俊说。（全媒体记者  陈志奎 伍广庆 通讯员 陈泽坤 ）

编辑：缪小兵