前沿院EES:基于鳌合层的高稳定钙钛矿太阳能模组

前沿院EES:基于鳌合层的高稳定钙钛矿太阳能模组

近日,南京航空航天大学国际前沿科学研究院团队在能源与环境科学领域顶级期刊《Energy Environmental Science》(EES)上发表了题为“Interfacial coordination utilizing chelating ligands for operationally stable perovskite solar modules”的研究论文。钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其高效率、低成本以及可柔性和可透明性等优势,被视为下一代光伏技术的有力竞争者。然而,钙钛矿在规模化制备后的稳定性和效率问题一直是制约其商业化应用的主要挑战。鉴于此,研究团队开发了一种界面配位策略,该策略不仅有效钝化表面缺陷,还为钙钛矿表面提供了一层电子能级适配的配位聚合物,从而显著提高了面向商业应用的钙钛矿电池模组的效率和运行稳定性。图1 界面配位策略。(A) 萘二酰亚胺衍生物DBNDI(上)和DPNDI(下)的静电势图。(B) DBNDI和DPNDI堆叠在FAPbI3(记作FPI)薄膜上的掠入射广角X射线散射(GIWAXS)图。(C) GIWAXS剖面的方位角图。(D) 在FPI薄膜上

第二十二届华东固体力学学术会议  暨第五届长三角力学论坛在南京顺利召开

第二十二届华东固体力学学术会议 暨第五届长三角力学论坛在南京顺利召开

10月25日至27日,第二十二届华东固体力学学术会议暨第五届长三角力学论坛在南京顺利召开。会议由中国力学学会、江苏省力学学会、上海市力学学会、浙江省力学学会、安徽省力学学会、江西省力学学会、福建省力学学会共同主办,南京航空航天大学与河海大学联袂承办。本次会议共吸引来自全国60多家高校、科研院所近400名专家学者参与。浙江大学杨卫院士、北京理工大学胡海岩院士、南京理工大学芮筱亭院士、哈尔滨工业大学李惠院士、南京航空航天大学郭万林院士,南京航空航天大学党委书记甄良教授,国家自然科学基金委员会数理学部原副主任孟庆国研究员,江苏省科学技术厅基础研究处处长郦雅芳,主办单位中国力学学会副理事长、浙江大学曲绍兴教授,上海市力学学会理事长、上海交通大学廖世俊教授,安徽省力学学会理事长、中国科学技术大学吴恒安教授,江西省力学学会理事长、南昌大学宋固全教授,以及30余位国家级高层次人才出席大会。江苏省力学学会理事长、河海大学原党委书记唐洪武院士线上参会。南京航空航天大学科学技术研究院、校科协、航空学院等相关单位负责同志出席了开幕式。南京航空航天大学国际前沿科学研究院副院长张助华教授、河海大学力学与工程科学

前沿院团队Angew:通过增强共轭效应实现高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳能电池

前沿院团队Angew:通过增强共轭效应实现高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳能电池

近日,前沿院团队在国际知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表题为“Engineering Spacer Conjugation for Efficient and Stable 2D/3D Perovskite Solar Cells and Modules”的研究性论文。该论文通过引入具有分子共轭的芳香族间隔基来协同增强二维/三维钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。结果表明,共轭性有机大阳离子有助于载流子的提取和运输,显著提高了二维/三维钙钛矿太阳能电池的光伏性能。同时,具有共轭性间隔基的二维/三维钙钛矿太阳能电池由于其增强的防潮性和抑制的离子迁移而表现出具有实际意义的环境、热和操作高稳定性。这些结果丰富了促进PSC性能走向商业化应用的途径。【研究背景】钙钛矿太阳能电池的稳定性问题制约了其商业化进程。开发二维(2D)/三维(3D)钙钛矿材料是一种有效策略,旨在结合二维钙钛矿的高稳定性和三维钙钛矿的优异光电性能。增强二维钙钛矿中有机配体的共轭性可以有效钝化陷阱并提高电荷提取效率,然而,有机配体的共轭效应对二维/三维钙钛矿太阳能电池性能的影响仍然难以明确。【本文要点

韩国科学院院士Sang Il Seok教授应邀为我校师生作报告

韩国科学院院士Sang Il Seok教授应邀为我校师生作报告

2024年10月16日下午,韩国科学院院士、韩国蔚山国立科学技术研究所(UNIST)能源与化学工程系杰出教授Sang Il Seok应国际前沿科学研究院聂日明教授邀请来我院作了题为“The Evolution of Halide Perovskite Photovoltaics-Progress and Challenges”的学术报告。前沿院、航空学院等相关学院师生参加了此次学术活动,会议由前沿院副院长张助华教授主持。报告会伊始,张助华教授对Seok教授的到来表示热烈欢迎,并介绍了其学术背景与研究成就。Seok教授长期致力于钙钛矿太阳能电池的研究,在该领域的开创性工作为国际学术界瞩目。报告中,Seok教授详细阐述了卤化物钙钛矿材料在光伏太阳能电池中的演变及其面临的挑战。他指出,卤化物钙钛矿以ABX3为分子通式,展现出卓越的光电性能,包括理想的带隙、高吸收系数、低激子结合能和较长的电荷载流子扩散长度,这些特性使其在光伏领域具有广阔的应用前景。Seok教授强调,近年来钙钛矿太阳能电池的能量转化效率(PCE)快速提升,已达到约27%。这一显著进展得益于器件结构的改进、薄膜沉积技术的进步以及

国际前沿科学研究院实体化运行三周年发展研讨会成功举办

国际前沿科学研究院实体化运行三周年发展研讨会成功举办

2024年7月4日,国际前沿科学研究院实体化运行三周年发展研讨会在将军路校区A18行政楼300会议室举行。国际前沿科学研究院院长、中国科学院院士郭万林率前沿院全体师生参加会议。校长姜斌,校党委常委、党委宣传部/教师工作部部长王晖,校长助理、党政办公室主任张启钱出席会议。会议由张启钱主持。校科协、发规处/发展研究中心、人事处、研究生院、教务处、科研院、国资处、国合处、将军路校区管委会、天目湖校区管委会、国际创新港建设办、机关党委、分析测试中心、航空学院、材料学院、物理学院等部门和学院主要负责同志参加了会议。前沿院副院长张助华教授汇报了前沿院实体化运行三年来的建设发展情况。在人才引培方面,前沿院持续打造人才高地,招揽了一批优秀的海内外青年才俊,培育了多名国家级青年人才,已凝聚形成了一支扎根前沿研究的队伍,取得了一系列科研成果;在基础研究方面,前沿院充分发挥引领作用,在Science、Nature等国际顶级期刊上发表了120余篇高水平学术论文,研究成果“基于固液界面力电耦合的水伏效应”荣获2023年国家自然科学二等奖和教育部自然科学一等奖;在学术交流方面,前沿院举办了2024年全国固体力学学

东南大学徐春祥教授应邀为我校师生作报告

东南大学徐春祥教授应邀为我校师生作报告

2024年6月11日上午,东南大学首席教授徐春祥博士,国家自然科学基金委杰出青年科学基金获得者,来我院作题为“低维表界面超快光谱探测”的学术报告。国际前沿科学研究院院长郭万林院士,前沿院、航空学院等相关学院师生参加了此次学术活动,会议由前沿院副院长张助华教授主持。 报告会伊始,张助华教授对徐春祥教授的到来表示热烈欢迎,并介绍了徐春祥教授的学术背景、研究经历和科研成果。 随后,徐春祥教授详细介绍了飞秒激光超快光谱技术在光电材料和器件表面载流子弛豫与输运动力学方面的最新研究进展。首先,他简要介绍了光与物质相互作用的载流子动力学的基本原理及基本的实验测量方法,并重点阐述了时空分辨泵浦探测技术与超快光声探测技术的基本原理及其各自优缺点,接着举例讨论了时间分辨荧光技术在ZnO以及二维钙钛矿半导体材料发光动力学及其调控研究方面的应用,展示了其独特的超时空分辨表征能力。 徐教授还讲述了时空分辨泵浦探测与成像技术的基本原理及其在分析MoS2和MoSe2等二维过渡金属硫化物中载流子空间分布演化过程的具体应用,着重介绍了超快声波脉冲全光诱导与泵浦探测新技术的可能实现途径,利用飞秒激光产生的超快声波脉冲可

新加坡国立大学王学森老师应邀为我校师生作报告

新加坡国立大学王学森老师应邀为我校师生作报告

2024年5月17日上午,新加坡国立大学王学森副教授应邀来我校国际前沿科学研究院作题为“基于外延生长摩尔超晶格量子材料”的学术报告。会议由前沿院院长助理刘衍朋教授主持,前沿院、航空学院及相关单位的师生参加了此次学术活动。报告会伊始,刘衍朋对王学森的到来表示热烈欢迎,并介绍了王学森的学术背景、研究经历和科研成果。会上,王学森详细介绍了摩尔(moirè)超晶格体系近年来的研究进展及物理背景,表示摩尔双层(或多层)结构可为我们提供一类可设计的纳米材料,并可能呈现一些奇异的物理性质,包括平坦电子能带(flat bands)、莫特(Mott)绝缘体、超导电性等。随后他分享了在单晶衬底上外延生长摩尔原子层的研究成果,目前其团队已经观察到五族(锑、铋等)原子层在四-六族化合物上形成的外延摩尔结构,摩尔超晶格的形成预示着呈现相应的奇异电子态。最后王老师总结并展望相关领域的研究前景,表示更多丰富的材料体系及相应外延摩尔结构的物性值得未来进一步深入探索。王学森的报告从固体物理、凝聚态物理等角度阐述了关于摩尔超晶格量子材料的研究思路,并结合团队成果深入浅出地讲解了相关领域的研究进展及发展前景。报告内容丰富精

前沿院团队JACS:基于沸石纳米管阵列膜的二甲苯异构体的高效分离

前沿院团队JACS:基于沸石纳米管阵列膜的二甲苯异构体的高效分离

近日,南京航空航天大学国际前沿科学研究院团队在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc,JACS)上在线发表了题为“Exceptionally fast separation of xylene isomers with zeolitic nanotube array membranes”的研究论文。该工作的第一作者为沈纯博士,通讯作者为郭万林院士和仇虎教授,共同作者还包括薛敏珉博士。二甲苯作为一种关键的化工原料,在工业生产、实验室研究和家庭清洁等多个领域发挥着重要作用。然而,由于二甲苯异构体具有相似的结构和相近的沸点,其分离和纯化一直面临着巨大挑战。带有微孔的分离膜有望实现二甲苯异构体的高效、低成本分离。对常见的工业分离而言,需要分离膜具有一定的厚度以承受施加的压强。然而,随着膜厚增加,其通透性(单位时间、单位面积、单位压强下通过分离膜的分子数)往往变差,这是由于孔隙率降低且膜内液/气分子迁移通路变长。针对这一挑战,团队设计了一种由沸石纳米管阵列组成的新型分离膜,能在厚度增大时获得更高的通透性(图1)。这一新颖分离膜为二甲苯的高效、低成本分离提供了新思路,并有望应用于其他一

前沿院团队关于质子库仑阻塞效应的工作发表于《Phys. Rev. Lett.》

前沿院团队关于质子库仑阻塞效应的工作发表于《Phys. Rev. Lett.》

近日,南京航空航天大学国际前沿科学研究院团队在力学及物理领域顶级期刊Phys. Rev. Lett.上发表了题为“Proton Coulomb Blockade Effect Involving Covalent Oxygen-Hydrogen Bond Switching”的研究论文。质子迁移与一系列重要物理、化学及生物学过程密切相关。早在1804年,研究人员就发现,体相水中的质子沿着氢键从一个水分子向另一个逐步“跳跃”传输,即“Grotthuss机制”。不同于这一经典认识,团队通过量子和经典分子动力学模拟发现,生物质子通道中的质子传输会采用“敲击机制”,即,两个质子会在形成氢键的水分子和氨基酸之间发生协同传输。团队还构造了与生物质子通道具有相似的官能团的仿生纳米通道,在其中复现了质子敲击传输过程,并揭示了一种前所未见的质子库仑阻塞效应。图1 质子敲击传输过程示意图生物质子通道中的质子敲击传输首先通过混合量子力学和分子力学(QM/MM)模拟研究了人类电压门控质子通道 (hHv1) hHv1中的质子传输过程。发现在150mV膜电压下,通道内连续水链处的质子传输采用Grotthuss机制

南京大学医学院附属口腔医院牟永斌教授应邀为我校师生作报告

南京大学医学院附属口腔医院牟永斌教授应邀为我校师生作报告

2024年4月22日下午,南京大学医学院附属口腔医院牟永斌教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室作题为“生物纳米材料的免疫调控研究”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持,前沿院、航空学院及相关学院的师生参加了此次学术活动。报告会伊始,张助华教授对牟永斌教授的到来表示热烈欢迎,并介绍了牟永斌教授的学术背景、研究经历和科研成果。随后,牟永斌教授详细介绍了生物纳米材料在肿瘤治疗和抗菌方面的最新研究进展,阐释了纳米材料在药物传递和治疗性干预的应用优势,包括表面正电荷纳米载体活化DCs抗肿瘤免疫功能、有机硅包铁纳米复合材料调控DCs与巨噬细胞功能、新型Mxenes材料的生物应用等肿瘤免疫方面的研究;讨论了纳米材料在抗菌领域通过物理和化学机制对抗细菌生物膜的能力,包括多巴胺复合纳米银载体增强光热杀菌、光动力增强纳米材料促进糖尿病伤口愈合等;最后总结并展望了生物纳米材料免疫调控未来可能的研究方向。近年来,牟永斌教授团队通过开发免疫细胞调控与多功能抗菌的纳米材料与诸多实验课题组合作产出了一系列极具影响力的研究成果。牟永斌教授的报告与医学案例紧密结合,从生物医学的研究背景展开,

前沿院基于范德华异质结构的高非线性二维存储选择器工作发表于Small

前沿院基于范德华异质结构的高非线性二维存储选择器工作发表于Small

近日,南京航空航天大学郭万林院士/刘衍朋教授团队在Small期刊上发表了题为“Two-dimensional Memory Selectors with Giant Nonlinearity Enabled by Van der Waals Heterostructures”的研究论文。基于范德华异质结构的高非线性二维存储选择器导读:由一个选择器与一个存储器(1S1R)组成的的交叉架构电阻存储器,在非易失性内存计算芯片和高密度存储器应用方面具有巨大潜力。为了防止不同单元间的串扰或漏电流,选择器往往必须具有出色的可调谐双极非线性。为此,南京航空航天大学郭万林院士团队刘衍朋教授课题组通过构筑石墨烯/氮化硼/二硒化钨基异质结开发出一种高性能二维选择器。得益于原子级干净的二维异质界面,选择器的非线性在工作温度为300 ~ 80 K区间均稳定在102以上,为目前已知二维选择器中最优值。更为重要的是,在经历70,000个开关周期后,二维选择器没有明细退化的迹象,为进一步将二维选择器真正组装到现代存储器中铺平了道路。图1. 石墨烯/氮化硼/二硒化钨基(Gr/hBN/WSe2)选择器的结构表征Gr/

前沿院新型石墨烯电双层晶体管工作发表于Adv. Funct. Mater.

前沿院新型石墨烯电双层晶体管工作发表于Adv. Funct. Mater.

近日,南京航空航天大学郭万林院士/刘衍朋教授团队在Adv. Funct. Mater.期刊上发表了题为“Evolution of Graphene Dirac Fermions in Electric double-layer Transistors with a Soft Barrier”的研究论文。

2024全国固体力学学术会议成功召开

2024全国固体力学学术会议成功召开

汇聚智慧,共探固体力学新篇章!3月30日-4月1日,2024年全国固体力学学术会议在南京成功召开,吸引了包括12位院士在内的3000余位专家学者参会。本次会议是继上届2018年在哈尔滨举办,时隔6年后的再一次启幕。与会人员分别来自国内外311家单位,包括190所大学、100所科研机构和21家科技公司。开幕式及大会报告同步在线直播,共计吸引相关领域专家学者6.6万人次观看学习。本次大会以“固体力学前沿与挑战”为主题,旨在汇聚智慧、激发创新,共同探讨固体力学及相关领域的发展机遇与未来挑战,共设立1个主会场以及28个分会场。会议由中国力学学会固体力学专业委员会、国家自然科学基金委数理科学部、江苏省力学学会共同主办,南京航空航天大学与中国科学院力学研究所联袂承办。中国科学院院士杨卫、郑晓静、高华健、张统一、郭万林、魏悦广、芮筱亭、郑泉水、周又和、郭旭、段慧玲,中国工程院院士涂善东,长征五号运载火箭总指挥王珏,国家自然科学基金委员会数理学部原副主任孟庆国、国家自然科学基金委员会数理学部力学处处长张攀峰,江苏省科协二级巡视员李政,中国科学院力学研究所所长罗喜胜,南京航空航天大学校长姜斌等领导嘉宾出

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