根据湖南省科学技术厅《关于做好2022年度湖南省科学技术奖提名工作的通知》（湘科发[2023]101号）要求，现将我校科研人员熊健作为完成人参与申报湖南省科学技术奖的项目进行线上公示(公示内容见附件)。公示时间：2023年8月25日至2023年9月1日。

公示期内，任何单位或者个人对公示项目持有异议的，请以书面形式向科研院提出，并提供必要的证明文件。为便于核实、查证，确保实事求是、公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。个人提出异议的，应当在书面异议材料上签署真实姓名；以单位名义提出异议的，应当加盖本单位公章。凡匿名异议和超出期限的异议不予受理。

联系人：陈杨

联系电话：18707738609

联系邮箱：704718408@qq.com

星空网页版登录入口

2023年8月25日

附件：

一、项目名称：钙钛矿太阳电池界面及形貌调控机制与方法

二、主要完成人：阳军亮，丁黎明，刘标，左传天，熊健，李恒月

三、主要完成单位：中南大学，国家纳米科学中心

四、提名类型和提名等级：自然科学奖  二 等奖。

五、项目简介：

钙钛矿太阳电池自2009年报道以来受到科学界和产业界研究人员的广泛关注。获得高质量器件界面及钙钛矿薄膜，是制备高性能钙钛矿太阳电池及推进其产业化应用的关键科学问题和核心技术难题。本项目聚焦于钙钛矿太阳电池界面及形貌调控开展深入研究，取得的创新性科学发现体现在以下四个方面：

（1）提出钙钛矿太阳电池电子传输层界面调控新方法及揭示其调控机制：针对柔性钙钛矿太阳电池效率低的核心问题，提出了优化前驱体溶液浓度精准调控电子传输层 SnO2薄膜形貌及覆盖度的方法，揭示了电子传输层界面对钙钛矿薄膜及器件性能的影响机制及柔性器件效率落后刚性器件的本质原因，实现了当时全球最高的单结柔性器件效率 19.51%；揭示了倒置结构平面异质结钙钛矿太阳电池性能界面降解的新机制，阐明了钙钛矿与阴极电极之间的界面衰减是导致电池降解的主要原因，提出并发明了一种 TiO2纳米晶合成及该电子传输层界面薄膜低温制备的新方法，显著提高了钙钛矿太阳电池器件稳定性。研究成果得到顶级期刊 Nature Energy、Nat. Rev. Mater.、Adv. Mater.、ACS Energy Lett.等发表工作的正面引用和积极评价。

（2）发展钙钛矿太阳电池空穴传输层制备新策略及阐明其工作机理：开发了一种新型低温溶液法制备氧化亚铜和氧化铜薄膜的新策略，首次将空气中原位生成的氧化铜薄膜用作钙钛矿太阳电池空穴传输层，有效调控钙钛矿界面载流子传输、能级匹配、界面缺陷等性能，揭示了氧化铜空穴传输层对载流子提取和复合动力学影响的内在机理及其对钙钛矿太阳电池器件稳定性影响的作用机制。研究结果对深入理解空穴传输层对钙钛矿太阳电池性能影响机制具有重要的科学意义，有利于指导和推动钙钛矿太阳电池快速发展及产业应用。研究成果入选ESI高被引用论文，得到顶级期刊 Chem. Rev.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.等发表工作的正面引用和积极评价。

（3）构建钙钛矿太阳电池 2D/3D 界面新模型及阐述载流子传输特性：设计并构建了2D/3D钙钛矿异质结新模型，研究了界面能级转变、光学特性与电荷传输机制，发现了 2D/3D 异质结界面处电荷复合中心与 3D 钙钛矿接触面之间的关联机制，阐明了 2D 和 3D 钙钛矿的功函数差是界面能级转变和界面电荷转移的本质内因，研究结果对探索钙钛矿界面物理特性具有重要科学意义，对钙钛矿太阳电池等光电器件构建与实际应用具有重要指导意义。研究成果得到顶级期刊 Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Nano Lett.、Adv. Energy Mater.等大量正面引

用和积极评价。

（4）开发钙钛矿太阳电池活性层薄膜形貌调控新技术及解释其调控机理：开发一种无需反溶剂的氯化铵添加剂工艺调控钙钛矿薄膜结晶和形貌的新方法，揭示了氯化铵添加剂对薄膜结晶和形貌的影响机制，实现了当时报道的最高填充因子（80.11%）的钙钛矿太阳电池器件。研究成果发表于国内顶级期刊 Nanoscale，并入选 ESI 高被引用论文，得到了顶级期刊 Nat. Rev. Mater.、Nat. Commun.、Joule、Adv. Mater.等大量正面引用和积极评价。

本项目研究获得的系列创新性研究成果在国际学术界产生重要影响，发表的 5 篇代表性论文被他引923次，单篇最高 SCI 他引 367 次，其中 ESI 高被引用论文2篇；获得授权发明专利2项，其中1项实现技术转让。该原创性研究成果对于制备高性能钙钛矿太阳电池器件和推进钙钛矿太阳电池产业化应用具有重要的学术影响和科学价值。第1完成人入选国家万人计划青 年拔尖人才、湖南省科技创新领军人才及获得湖南省杰青资助。

六、代表性论文目录

七、主要完成人合作关系情况表