职称：教授 研究方向：光伏材料与器件、半导体光电子器件、新能源材料与器件 联系电话：0734-8578003 E-mail：liuchang@usc.edu.cn |
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个人简介
刘畅，博士毕业于厦门大学/佐治亚理工学院，师从郑兰荪院士/谢兆雄教授，现为PA视讯平台,PA视讯,PA视讯官网教授，博导，创新创业学院院长。申请人长期从事钙钛矿光伏研究，已在低铅/无铅钙钛矿材料设计、绿色溶剂工艺开发、界面缺陷调控与固铅技术等方面取得一系列原创成果，发展了钙钛矿薄膜规模化和绿色化制备的关键制备技术，设计了高效载流子传输材料和低毒性钙钛矿新组分，实现了钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的同步提升，创新成果为钙钛矿太阳能电池的大规模产业化奠定了坚实基础。目前是湖南省湖湘青年英才，担任“碳中和新能源光伏与光储一体化技术”湖南省工程研究中心副主任。主持国家科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、青年项目、中国博士后基金面上项目等国家级和省部级科研项目6项。发表SCI论文70余篇，他引3300余次，作为第一/通讯作者在Advanced Materials、Advanced Energy Materials（2篇）、Advanced Functional Materials（4篇）、Science Bulletin等国内外高水平期刊发表27篇论文，其中一区论文22篇，影响因子IF>10论文15篇，创新成果受到国内外研究者的广泛关注，先后被中科院院士、加拿大院士、澳大利亚工程院院士、长江学者、国家杰青等国内外著名科学家正面评价引用并被各类专业网站报道。申请国家发明专利25项，已获授权8项，包括国内授权发明专利5项，PCT国际授权专利3项，专利作价入股1项159.44万，研究成果获深圳市自然科学二等奖1项（排名第二）。在国际、国内学术会议上做口头报告20余次，任6种国内外刊物如《Carbon Neutralization》、《CleanMat》、《Sustainable Horizons》等期刊青年编委。现为国家自然科学基金评委、广东/湖南/山东/浙江等省自然科学基金评委、中国国际大学生创新大赛国赛评委。
主要科研课题
(1)国家自然科学基金委员会,面上项目,基于全无机界面传输层的高效率高稳定性柔性钙钛矿太阳能电池的制备和研究, 2022-01-01至2025-12-31, 60万元,在研,主持。
(2)国家自然科学基金委员会,青年科学基金项目,基于全无机钙钛矿量子点/有机无机杂化钙钛矿双吸收层异质结的新型太阳电池设计和研究, 2020-01-01至2022-12-31, 24万元,结题,主持。
(3)国家科技部,重点研发计划课题,基于智能脉冲喷涂的高效叠层太阳电池制造关键技术开发, 2023-01至2025-12, 75万元,在研,主持。
(4)中国博士后科学基金委,面上资助,空气中制备高效稳定钙钛矿太阳能电池, 2016-11至2017-12, 5万元,结题,主持。
(5)湖南省科学技术厅,湖南省“三尖”创新人才工程项目,青年科技人才项目（“荷尖”）, 2022-09至2025-09, 40万元,结题,主持。
(6)广东省基础与应用基础研究基金委员会,广东省自然科学基金-面上项目,新型全无机钙钛矿量子点/有机无机杂化钙钛矿双吸收层异质结太阳能电池的设计和研究, 2019-10至2022-09, 10万元,结题,主持。
(7)PA视讯平台，青年优秀人才项目，面向碳达峰碳中和目标的高性能钙钛矿太阳能电池的设计和研究，2022-06至2027-06, 300万元，在研，主持。
(8)国家科技部重点研发计划，新一代钙钛矿太阳能电池关键材料及宏量制备技术，2021-12至2025-11，2100万元，在研，参与。
(9)国家自然科学基金委员会,联合基金项目,共蒸发制备铜锑硒薄膜及其柔性太阳电池研究, 2020-01-01至2023-12-31, 252万元,结题,参与。
(10)国家自然科学基金委员会,面上项目,宽禁带金属氧化物纳米晶的表面结构控制与缺陷诱导荧光, 2012-01-01至2015-12-31, 60万元,结题,参与。
主要论文
(1) Chunchen Liu; Xiaojian Zhen; Wenyuan Peng; Kaixin Huang; Luozheng Zhang; Ziyi Li; Xianyong Zhou; Jinbo Chen; Lian Chu; Wensheng Yan; Kenjiro Fukuda; Yifa Sheng; Xingzhu Wang*;Chang Liu*; CsSnI3 Quantum Dots as a Multifunctional Interlayer for High-Efficiency Bilayer Perovskite Solar Cells,Advanced Energy Materials, 2025, 15(19), 2405074. (IF=26.00)
(2) Chang Liu; Jiyao Zhang; Luozheng Zhang; Xianyong Zhou; Yanliang Liu; Xingzhu Wang*; Baomin Xu*; Bifunctional Passivation through Fluoride Treatment for Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells,Advanced Energy Materials, 2022, 12(30), 2200945. (IF=26.00)
(3) Luozheng Zhang#;Chang Liu# (Co-First Author); Jie Zhang; Xiangnan Li; Chun Cheng; Yanqing Tian; Alex K.-Y.Jen*; Baomin Xu*; Intensive Exposure of Functional Rings of a Polymeric Hole-Transporting Material Enables Efficient Perovskite Solar Cells,Advanced Materials, 2018, 30(39), 1804028. (IF=26.80)
(4)Chang Liu; Lei Huang; Xianyong Zhou; Xingzhu Wang; Jianxi Yao; Zhike Liu; Shengzhong Liu; Wanli Ma; Baomin Xu*; An in-situ defect passivation through a green anti-solvent approach for high-efficiency and stable perovskite solar cells,Science Bulletin, 2021, 66(14): 1419-1428. (IF=21.10)
(5)Chang Liu; Kaixin Huang; Bihua Hu; Yaru Li; Luozheng Zhang; Xianyong Zhou; Yanliang Liu; Zhixin Liu; Yifa Sheng; Shi Chen; Xingzhu Wang*; Baomin Xu*; Concurrent Top and Buried Surface Optimization for Flexible Perovskite Solar Cells with High Efficiency and Stability,Advanced Functional Materials, 2023, 33(22), 2212698. (IF=19.00)
(6)Chang Liu; Luozheng Zhang; Yan Li; Xianyong Zhou; Suyang She; Xingzhu Wang; Yanqin Tian; Alex K. Y. Jen*; Baomin Xu*; Highly Stable and Efficient Perovskite Solar Cells with 22.0% Efficiency Based on Inorganic-Organic Dopant‐Free Double Hole Transporting Layers,Advanced Functional Materials, 2020, 30(28): 1908462. (IF=19.00)
(7)Chang Liu; Luozheng Zhang; Xianyong Zhou; Jishu Gao; Wei Chen; Xingzhu Wang; Baomin Xu*; Hydrothermally Treated SnO2 as the Electron Transport Layer in High ‐Efficiency Flexible Perovskite Solar Cells with a Certificated Efficiency of 17.3%,Advanced Functional Materials, 2019, 29(47): 1807604-1807604. (IF=19.00)
(8)Chang Liu; Xianyong Zhou; Shuming Chen; Xingzhong Zhao; Songyuan Dai; Baomin Xu*; Hydrophobic Cu2O Quantum Dots Enabled by Surfactant Modifcation as Top Hole-Transport Materials for Effcient Perovskite Solar Cells,Advanced Science, 2019, 1801169. (IF=14.10)
(9) Jinbo Chen; Kaixin Huang; Wenyuan Peng; Junjie Tang; Yuxin Dai; Ziyi Li; Luyao Hao; Xianyong Zhou; Bin-Bin Yu; Ruoyao Xu; Hua Dong*; Xingzhu Wang*; Chang Liu*;π-π Stacking Arrangement of Naphthoic Acid Enhanced Bulk Passivation for Efficient Perovskite Solar Cells,Nano Energy, 2025,111441. (IF=17.10)
(10) Xianyong Zhou; Jiawen Wu; Jie Zeng; Deng Wang;Jinbo Chen; Meiqing Zhang;Wenbo Peng; Zhixin Liu; Yong Zhang; Luozheng Zhang; Lei Yan;Chang Liu*; Xingzhu Wang*; Baomin Xu*; Target therapy on buried interface engineering enables stable inverted perovskite solar cells with 25% power conversion efficiency,Nano Energy, 2024, 110170. (IF=17.10)
专利
(1)刘畅，王行柱，陈今波，刘春辰，周贤勇;一种低维钙钛矿单晶材料及其制备方法和应用，2023-12-14，中国，CN117684274A。
(2)刘畅，刘春辰，王行柱，盛义发;一种钙钛矿太阳能电池用钛酸锶薄膜的制备方法，2023-12-07，中国，CN117881249A。
(3)刘畅，刘春辰，王行柱，周贤勇，陈今波;一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿太阳能电池, 2023-12-14,中国, CN117693270A。
(4)刘畅，陈今波，王行柱，刘春辰，周贤勇;一种晶界缝合强化的钙钛矿薄膜及制备方法与钙钛矿太阳能电池，2023-12-13，中国，CN117715487A。
(5)刘畅，王行柱，刘春辰;一种柔性钙钛矿太阳能电池用钒酸铋薄膜的制备方法, 2023-12-07，中国，CN117902625A。
(6)徐保民，刘畅，佘苏扬，高集舒;一种柔性钙钛矿太阳能电池用纳米颗粒薄膜及其制备方法及一种柔性钙钛矿太阳能电池, 2020-07-21,中国, CN107331779B。
(7)徐保民，张罗正，刘畅，张杰;一种含有有机共轭高分子半导体材料的空穴传输层及其用途，2020-09-08，中国，CN107365411B。
(8)田颜清，武建昌，徐保民，刘畅，邓祥;有机聚合物、包含其的空穴传输材料、太阳能电池及发光电子器件, 2020-09-08,中国, CN108559014B。
(9)高集舒，徐保民，胡杭，陈佳邦，刘畅，武建昌;一种柔性钙钛矿太阳能电池的刮涂制备方法，2021-06-04，中国，CN107275494B。
(10)徐保民，朱培德，王行柱，章勇，吴佳汶，刘延亮，刘畅;一种钙钛矿的合成方法及其应用，2024-10-01，中国，CN115872871B。
代表性科研成果
主要围绕钙钛矿太阳电池产业化关键科学技术问题展开工作，从效率、稳定性和成本三个方面开展研究。首先，针对钙钛矿太阳能电池界面传输材料稳定性不足及成本高昂制约其产业化进程的问题，提出并发展了一系列创新的有机、无机、有机/无机复合界面传输材料设计方案。率先将edge-on排列模式聚合物应用于空穴传输材料（HTM），实现发表时无掺杂器件最高短路电流密度和效率，并通过引入“乙基氧”侧链进一步提升至20%以上效率；开发出氧化亚铜量子点表面改性策略，打破Cu2O基钙钛矿电池效率记录；整合无机-有机双空穴传输层优势，构建高效稳定的钙钛矿电池，获得基于无掺杂HTM的最高22.0%转换效率；成功应用苯并氮杂呵啰及合成噻吩/苯类小分子HTM，器件效率显著提高的同时实现成本仅为常用HTM材料的10%（Advanced Materials, 2018; Advanced Energy Materials, 2022; Advanced Functional Materials, 2019; Advanced Sciences, 2019,高被引论文; Advanced Functional Materials, 2020; Journal of Energy Chemistry, 2020; ACS applied materials & interfaces, 2019）。其次，针对钙钛矿电池存在多级表界面缺陷引发器件性能衰减的问题，申请人研发了多种缺陷钝化方法，采用氟化物双面钝化、绿色反溶剂钝化法，以及低温水热处理SnO2电子传输层等技术手段，有效提升了钙钛矿电池特别是柔性器件的效率和稳定性，其中柔性器件认证效率高达17.3%，在此基础上引入二甲双胍协同钝化钙钛矿上下表面缺陷，在刚性和柔性基底上分别实现了24.4%和22.04%的高效率；同时，通过构建0D钙钛矿量子点/3D钙钛矿双吸光层，优化能级结构促进载流子迁移，成功钝化表面缺陷，拓展光谱吸收范围，为解决钙钛矿太阳能电池性能瓶颈提供了新方案（Advanced Energy Materials, 2025;Science Bulletin, 2021; Advanced Functional Materials, 2019; Advanced Functional Materials, 2023; NPG Asia Materials, 2018，封面论文; Nano Energy, 2024, Nano Energy, 2025）
