近日,美团青山科技基金发布第四届(2024年度)“青山科技奖”获奖人。北京理工大学前沿交叉科学院院长陈棋教授因长期致力于新一代光伏电池研发,推动更多场景下的低成本发电技术进步,入选该奖项。该奖项每年仅授予十人。
青山科技奖
“青山科技奖”由美团青山科技基金发起。2024年度“青山科技奖”重点关注绿色低碳材料、碳捕集及资源化利用、新能源及储能、降碳减污协同控制四大议题,资助在材料科学、化学、化学工程、环境科学、能源科学等学科领域,有关键推动作用的青年科研工作者。该奖每年评审授奖一次,每次奖励不超过10人。
陈棋教授追求探索、突破创新,积极投身能源科学技术领域的科技研发及成果转化,为实现美丽中国愿景蓝图贡献科研力量。下面就让我们一起了解陈棋教授和北京理工大学能源光电子团队。
陈 棋
北京理工大学前沿交叉科学院院长,教授、博士生导师
2005年本科毕业于清华大学化工系;2007年硕士毕业于清华大学化学系;2012年博士毕业于加州大学洛杉矶分校(UCLA)材料科学与工程系。教育部国家级领军人才,国家级青年人才计划,获北京市自然科学基金杰出青年基金资助。主持国家自然科学基金重点项目、国际合作项目、国家重点研发计划等;荣获“中国光学十大进展”提名奖、北京市教育系统“育人榜样(先锋)”、美团青山科技奖等;在Science等国际顶尖期刊累计发表SCI论文100余篇,总引用超过35000次,多年入选“科睿唯安”全球高被引科学家榜单。
陈棋教授领衔的能源光电子团队,瞄准国家重大战略需求,服务“双碳”战略,发展可再生能源技术,深耕以应用为导向的基础研究。围绕下一代光伏技术的重要候选—钙钛矿太阳能电池的产业应用,针对其面临的可重复制备这一重要挑战,凝练出抑制薄膜微观非均相这一关键科学问题,开展系统研究,取得了一系列原始创新成果。
(1)开发薄膜可控生长技术:开发“液相介质退火”的精准合成新方法,制备纳米尺度组分均一的材料,器件面积放大10倍后认证效率仅衰减1.4%,为高质量、组分均一的钙钛矿薄膜的全天候可重复制备开辟了新的途径。
(2)揭示薄膜非均相演化规律:将经济学“谢林模型”引入材料老化分析中,在原子与微纳米尺度,建立了薄膜初态均匀性与器件运行稳定性之间的构效关系,为高效稳定钙钛矿光伏器件的制备提供了理论指导。相关器件通过了国际电工学会(IEC)光伏产品光老化标准测试,并获行业权威机构认证。
(3)制备宽带隙薄膜与叠层器件:提出“晶核工程”的薄膜生长调控策略,通过诱导3C相晶种优势成核,突破了高结晶性且晶面取向高度集中的宽带隙钙钛矿可控制备技术,钙钛矿/晶硅叠层电池认证效率达到32.2%,全光谱辐照下运行寿命提升~10倍,为国际领先水平。
以上研究成果为稳定高效的钙钛矿太阳能电池的可控制备,提供了基础理论与核心关键技术。目前团队正围绕材料、装备、品控技术与企业开展广泛合作,并积极探索钙钛矿光伏器件在空天、建筑一体化以及其他特殊场景下的应用。
陈棋教授的获奖,既是团队精诚合作的体现,更是北理工在交叉学科前沿领域创新能力的缩影。期待这支年轻而富有活力的团队,秉持北京理工大学以智慧变革全面赋能教育科技人才一体化发展的理念,在前沿交叉科学院的学科融合的沃土中茁壮成长,持续以科技之力为美丽中国书写绿色高质量可持续发展的新篇章!