中国科学院大连化学物理研究所吴凯丰

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报 告 二: 面向太阳能转换的纳米尺度电荷与能量转移动力学调控
报 告 人: 吴凯丰 研究员，中国科学院大连化学物理研究所
时    间：2018年11月21日（周三）上午10: 30
地    点：国家纳米科学中心南楼2层会议室
邀 请 人：刘新风 研究员


报告摘要：
低维材料（如量子点、二维材料等）因其尺寸可调的吸收光谱和带边能级，被广泛用于太阳能转换（光催化与光伏等）的研究。在这些应用中，最为关键的基本过程之一是低维材料的界面电荷或能量转移动力学。首先，考虑到之前对于多电子光催化体系的相关动力学研究一般只关注了光激发后的第一步电荷转移过程，我们研究了更为接近工作状态下的中间电荷转移过程中的若干基本科学问题。采用带边电荷掺杂的量子点构建模型体系，我们分别研究了吸光材料和催化剂颗粒中的累积电荷对后续电荷转移动力学的影响，揭示了如Auger复合与电荷转移的竞争、库伦势垒对电荷转移的影响、复合通道的增加对复合速率的影响等基本物理现象。另外一方面，我们采用杂质掺杂的量子点研究了实现高效率太阳能转换的新策略，主要包括热电子转移和量子剪裁。我们发现Cu掺杂量子点中Cu杂质能级对于光生空穴的快速捕获（<100 fs）导致了长寿命热电子的出现（可达ns级别），从而实现了较高效率（>80%）的热电子转移。采用Yb掺杂的钙钛矿纳米晶，我们观测到了高效率的量子剪裁（一个高能光子到两个低能光子的转换），并将其运用于荧光型太阳能聚光板器件，为高效率太阳能转换提供了新途径。


报告人简介：
吴凯丰，研究员，博士生导师。1989年10月出生于江西省高安市； 2010年于中国科学技术大学材料科学与工程系获得理学学士学位；之后在美国埃默里大学从事超快光谱学研究，师从Tim Lian教授，2015年获得物理化学博士学位；2015至2017年在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室以主任奖学金学者身份从事博士后研究工作，合作导师为Victor Klimov。 2017年入选中组部青年##计划，并入职中科院大连化学物理研究所，被聘为分子反应动力学国家重点实验室研究员，任光电材料动力学研究组组长，从事光电转换材料的超快动力学和器件应用研究，近五年内第一或通讯作者身份在《Science》、《Nature Nanotech.》、《Nature Photon.》、《Nature Energy》、《Chem. Soc. Rev.》、《Acc. Chem. Res.》、《J. Am. Chem. Soc.》等国际知名学术期刊上发表论文20余篇。