直播时间：2024年4月16日（周二）20:00-22:00

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嘉宾介绍：

周慈勇，香港大学，《Mechanisms behind efficient and stable polymer solar cells》

周慈勇系香港大学机械工程系助理教授，于2010年本科毕业于帝国理工学院，2016年博士毕业于剑桥大学，2020年起任职于香港大学并在2022年获国家自然科学基金委优秀青年科学基金（港澳）资助。他在港大领导的跨学科课题组专注于研究和开发基于聚合物的光电和光子器件，并应用于太阳能、可穿戴电子产品和绿色建筑等。

为了实现可持续性和碳中和的需求，开发低成本且环保的太阳能光伏技术是至关重要的。最近，有机太阳能电池（OSC）的太阳能转换效率已提高至19%，大幅缩小了与无机和混合太阳能光伏电池的差距。这效率大幅提升背后的重大突破是新型非富勒烯受体分子的开发，取代了传统富勒烯分子作为电子受体材料。阐明这些高性能有机材料背后的光物理过程对于 OSC 研究至关重要。在本次演讲中，我将介绍基于最先进的 Y 型小分子和聚合物受体的高性能 OSC 共混物的瞬态光谱和结构分析结果。首先，我们的实验结果表明了激子是需要通过热激活（吸热）过程来分离成自由载流子，并凸显了在给体和受体界面实现纳秒级的激子寿命的重要性。此外，我们发现了给/受体在界面的渗滤可以有效抑制电荷复合，从而实现有效的电荷分离。重要的是，这种给/受体渗透还可以提高共混物形态的热力学稳定性，从而为实现高器件效率和稳定性的 OSC 器件开辟了新的可能性。

Keehoon Kang，首尔国立大学，《Overcoming Doping Challenges in Emerging Semiconductors》

Keehoon Kang目前是韩国首尔国立大学材料科学与工程系的助理教授。他是剑桥大学的校友，在2012年和2017年分别获得了物理学的学士和博士学位。在完成首尔国立大学物理系的博士后研究后，该研究也作为他的兵役替代，他于2021年至2022年转到了延世大学材料科学与工程系的教职。目前，在首尔国立大学，他领导着ONELab（有机下一代电子），并积极专注于混合离子-电子导电有机半导体和金属卤化物钙钛矿的前沿领域。他的工作致力于探索这些新材料的基本性质，并开发新方法来控制下一代电子和光电子设备的电气性质。他曾获得多项奖项，如POSCO科学奖学金（2019年）、青年物理学家奖（2017年），自2023年以来，他还担任InfoMat和InfoScience的青年咨询委员会成员。

掺杂一直是控制半导体中电荷载流子浓度的最基本方法之一。电荷载流子的过量生成是控制半导体材料电气性质的关键途径，通常伴随着通过引入掺杂杂质改变电子结构，这两者在使无机微电子和光电子设备在研究和工业层面取得突破方面发挥了关键作用，特别是对于基于硅的技术。分子掺杂是各种半导体材料的一种简便有效的掺杂方法，因为它相对于在硅中使用的离子杂质的高能植入来说，是相对非侵入性的。然而，在充分利用分子掺杂于新兴半导体材料（如π共轭聚合物半导体、二维材料和金属卤化物钙钛矿）方面仍存在主要挑战，因为在保持高载流子迁移率的同时，难以防止掺杂引起的无序效应。本次演讲将介绍我们开发的一些概念，以最小化掺杂引起的无序，同时缓解电流注入和掺杂稳定性问题，并最终概述该领域未来的挑战，以充分揭示其潜力。

Emrys Evans，斯旺西大学，《Exploiting Exciton and Spin Dynamics in Molecular Materials》

Emrys于2016年在牛津大学获得化学博士学位，师从Christiane Timmel教授。他的DPhil研究的是涉及动物磁感应的光诱导电子转移反应的光物理和自旋物理。此后，他在剑桥大学卡文迪什实验室与Sir Richard Friend教授合作，担任博士后研究助理（2016-2019）。在那里，他开始研究用于光电子学的分子半导体。2019年，他获得了Leverhulme Trust早期职业奖学金。2020年，他在斯旺西大学开始了皇家学会大学研究奖学金。2021年，他被授予威尔士学会的Dillwyn Medal for STEMM。他的研究重点是新分子材料的光学和磁性性质的设计、表征和利用。

分子材料中基态和激发态的自旋决定了光子学、光电子学和量子技术应用中的激子机制。本次演讲探讨了通过光学和磁共振研究揭示的激子的光物理和自旋物理。虽然分子通常通过单线态（自旋S=0）和三线态（S=1）激子运行，但我们最近对含有未配对电子的有机自由基的研究探索了从双重态（S=1/2）到四重态（S=3/2）激发态之间的高效光吸收和发射（Nature Materials 2020, Nature Communications 2022）。除了作为发光设备中功能性发射体的潜在候选者（Advanced Optical Materials 2022, Advanced Materials 2023）之外，还有机会将它们的光学、自旋和磁性性质耦合在分子激子中，这可能为未来的传感和网络应用启用有用的光子-自旋界面（Nature 2023, JPCL 2024）。

（来源：科学网）