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匡致远，南京工业大学柔性电子（未来技术）学院王建浦教授课题组在读博士，主要研究领域为发光材料的光物理研究，基于第一性原理的材料激发态构型研究以及薄膜器件的制备及器件物理研究，以第一作者/共同第一作者在Nature，Angewandte Chemie International Edition，National Science Review，The Journal of Physical Chemistry Letters发表论文四篇，在Nature Photonics，Advanced Materials等国际著名期刊上参与发表论文十五篇。
钙钛矿材料是一类材料结构为ABX3型的半导体材料，其A位可以是Cs+或者有机铵阳离子，B位一般是Pb或Sn，X位为卤素，顺利获得改变A位有机阳离子的大小，材料可以实现从电子结构的三维向低维度转变。由于钙钛矿材料优异的光电性能，近些年也在多个领域内被广泛研究。现在，基于钙钛矿材料的光伏器件已经接近商用。然而，之于钙钛矿LED，虽然其PLQY（Photoluminescence Quantum Yield，发光量子产率）可以达到一个相当高的水平，但是其器件效率和稳定性仍然差强人意，离实际商业仍有相当一段路程。更广义的，当替换A位和B位为其他大尺寸基团或元素时，还可以形成更为丰富的材料体系，由于对称性的破坏或者晶格刚性的减弱，其一般会具有自陷态（STE）发射性质，这类STE材料的的光学性质与传统钙钛矿材料相比迥异，并且其在外场作用下光物理性质极为丰富，对这种类钙钛矿材料进行系统性的研究将会十分有趣。

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Q：钙钛矿电池的大面积制备工艺存在哪些挑战？退火后裂纹发白的问题如何解决？

A：现在市面上和科研研究在制备大面积钙钛矿电池的主要挑战是当面积放大时，薄膜均匀性会受影响，制备工艺和薄膜质量很难保证，同时器件上也更容易遇到坏点问题。相对小面积器件而言大面积器件在单个器件面积内遇到坏点的概率更高，而器件内部存在坏点会严重降低器件性能和寿命。薄膜在退火后出现裂纹和发白很难挽回，需要对材料退火前的制备条件及环境氛围进行调控，实行准备工作再退火可以有效避免裂纹或发白的问题出现。

Q：钙钛矿产业化的痛点在哪里？钙钛矿缺陷增加和什么有关？

A：现在市面上遇到的最大问题在于钙钛矿太阳能电池寿命始终处于一个较低水平并在短期难以提升，现在科研界及产业界都正在寻求一些高效的解决办法，现在尚未得出一致结论。缺陷增加通常认为与表面卤素空位和薄膜结晶质量有关，薄膜在结晶过程中，氛围调控失衡会出现缺陷明显增加。

Q：暗态为什么会处于红边？动量禁阻和自旋禁阻得暗态怎么鉴别？

A：暗态处于红边主要是因为室温下材料发光一般表现为亮态发射，这是由于环境热使得低能级的暗态向亮态转变。自旋禁阻暗态形成的主要原因是交换相互作用。对这类自旋禁阻的暗态而言，一般两个电子是自选反平行的，对于两个自旋平行的电子，其在空间上距离更远，故能量更低，从而表现出暗态处于红边的现象。动量禁阻与电子自旋无关，但自旋禁阻在磁场下会有明显变化，通常可以使用磁场测试鉴别动量禁阻和自旋禁阻。

匡博士表示，团队致力于钙钛矿材料与光电子器件的全领域研究，未来将继续探索制备高效钙钛矿LED器件的新方式，利用在材料表面形成亚微米结构形貌增加出光效率、调整添加剂作用延缓结晶提高晶体质量或双添加剂调控等手段取得高出光效率、高晶体质量和额外高激子束缚能的β相。室温下的长寿命源于较低的Franck-Condon因子，团队将继续深入探究低维STE材料的光物理特性，同时关注其他发光性质奇特的低维金属卤化物材料，在已有的基础上寻求更多科研发现。

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