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“理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感”這句俗語同樣也適用于科研領(lǐng)域。開組會的時候，你可能常常聽老板說：你們看A材料XXX性能好，B材料XXX性能好，剛好互補嘛，XXX同學(xué)，你把兩者復(fù)合到一起，豈不是很厲害?？墒且黄猄cience級別工作。但實驗結(jié)果很可能會"打臉"。做科研，別說1+1 > 2；有時候想要達到1+1=2的效果都很難。在剛剛新鮮出爐的Science文章中，來自加州大學(xué)洛杉磯分校的楊陽教授課題組報道，他們成功制備了鈣鈦礦/Cu(In,Ga)Se2（簡稱CIGS）疊加太陽能電池，成功實現(xiàn)了疊加太陽能電池的1+1=2。

因為單節(jié)太陽能電池存在肖克利奎伊瑟限(Shockley–Queisser limit)；Shockley–Queisser limit是指單p-n節(jié)太陽能電池所能達到的理論能量轉(zhuǎn)換限；所以，構(gòu)建疊加太陽能電池是突破限的有效途經(jīng)?？茖W(xué)家們看中了鈣鈦礦和Cu(In,Ga)Se2這兩種材料，他們單獨作為電池的效果就不錯，同時有較寬的可調(diào)帶寬等等優(yōu)點。但兩者疊加的效果一直不理想，遠遠達不到1+1 =2的效果。研究發(fā)現(xiàn)疊加不理想的關(guān)鍵因素是界面處的“粗糙度”。粗糙度高導(dǎo)致兩種材料在界面處相互纏繞，容易形成很多短回路，嚴(yán)重影響電子和空穴的傳遞。在這篇Science中，作者通過沉積氧化銦錫層，然后再通過化學(xué)拋光，降低表面粗糙度，從而實現(xiàn)22.43%的效率。

圖1 表面拋光對CIGS電池的影響

圖2 半透明鈣鈦礦電池性能

圖3 疊加電池性能

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楊陽教授現(xiàn)任美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）材料科學(xué)與工程學(xué)院的卡羅爾和勞倫斯•Tannas Jr.講座教授。主要研究方向是太陽能及能電子器件。已在Science, Nature, Nature Materials, Nature Communication, Nature Photonics, Nature Nanotechnology, Science Advance, Angewandte Chemie International Edition, Journal of American Chemical Society, Energy and Environmental Science, Physical Review Letters等刊物發(fā)表三百余篇論著。2017年初，H指數(shù)在達到132（引用超過80000次）。在有機光伏（OPV）, 可溶液加工石墨烯和CIGS/CZTS/perovskite太陽能電池等領(lǐng)域做出了杰出的貢獻。曾獲中國臺灣成功大學(xué)杰出校友獎，南加州華美工程師與科學(xué)家協(xié)會（CESASC）的杰出成就獎，IEEE光伏專家和IEEE半導(dǎo)體研究協(xié)會發(fā)明獎和美國科學(xué)基金會年輕成就獎（NSF Career Award）等獎勵，并被選為美國物理學(xué)會會士（APS），美國材料研究學(xué)會會士（MRS），美國電磁學(xué)學(xué)院會士和光電子學(xué)會會士（SPIE）。他同時也是材料科學(xué)與化學(xué)類別高度引用的教授（2013-2017年）。2010年他被“科學(xué)觀察”選為熱門研究人員（僅選出了11名科學(xué)家，包括兩位理工科得主-楊教授和Andre Geim (2010年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者) 以及其余九位生物醫(yī)學(xué)得主）。

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