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中国科学院院士复旦大学龚新高教授应邀来访我院开展学术交流

应物理学院邀请,1122日下午,中国科学院院士、复旦大学物理学系及计算物质科学教育部重点实验室龚新高教授来我院做了题为“光伏半导体关键物理问题的计算研究---从基本物性到器件优化的精彩学术报告。物理学院倪振华教授、董帅教授、邱腾教授、管杰教授,及其他部分教师和全体在读研究生、国外留学生等一百余人前来聆听,国家杰青王金兰教授主持了本次报告。

  

 

龚新高院士首先回顾光电效应的发展历史,详细分析光伏效应的基本物理过程,指出从光电效应到实现太阳能电池的跨越,需把握光伏效应过程的两个关键性问题,即半导体的基本物性、缺陷和界面。以关键性问题为突破口,分析光伏半导体物性所面临的问题和挑战,指出光伏半导体的发展趋势应是多元半导体。随后龚院士以80年代日本科学家提出的四元光伏半导体合金为研究对象,分析研究了四元半导体的物理属性,采用新算法和第一性原理进行理论计算,确定了四元半导体的三种基本晶体结构;并根据能带演化规律从实验上实现带隙的精确调控,筛选出便宜无毒的三种高效率光伏半导体,从而找到了一种基于S/Se合金的理想光伏材料。正是这种材料实现了当前新型太阳能电池的最高效率。进一步,龚院士报告了对影响四元半导体光伏性能的核心因素缺陷进行的深入研究,发现了多元半导体的独特缺陷和影响光伏性能的关键缺陷,通过研究缺陷、杂相的形成机理及其与生长条件的关系,实现了生长条件优化和缺陷调控,找到了改善光伏性能的八字口诀多硒少硫、富锌贫铜,受到美国IBM公司、斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校(UCLA)、加州大学圣地亚哥分校(UCSD)等至少27个实验组关注和采用,以优化电池性能。最后,龚院士报告了其最近在太阳能电池材料中晶界上的研究进展和新结果。

龚院士的报告带给我们一场科学盛宴。在报告中,龚院士通过分析光伏效应的基本物理过程,把握了从光电效应实现新型太阳能电池的关键性问题,并以此作为解决问题的入手处,进行了计算方法和思路上的创新,厘清了一类价格便宜、环境友好的光伏半导体的基本物理性质,澄清了实验上的误解,找到了改善光伏性能的规律,提出了优化器件的策略,得到了实验证实和实施。龚院士有的放矢处理科学问题的方式方法给科研工作者以极大指导和启发,在场师生很受鼓舞,与龚院士积极互动,其严谨治学的态度和谦虚的人品留下了深刻印象,赢得了大家热烈的掌声,同学们纷纷表示收获颇丰。

 

龚新高,复旦大学谢希德讲座教授、国家杰出青年基金获得者、科技部重大科学研究计划首席科学家、万人计划领军人才、美国物理学会会士、中国科学院院士。 19827月大学本科毕业,19857月和1993年分别获得理学硕士和理学博士。1993起在中国科学院固体物理所任研究员,2000年任复旦大学物理系教授, 1999年获得国家杰出青年基金。2009 创建复旦大学计算物质科学教育部重点实验室并担任主任。主要研究方向为计算凝聚态物理,包括理论计算方法发展、低维结构的计算和模拟、新型能源材料的计算设计等。 曾获得国家自然科学二等奖一次、省部级自然科学奖一等奖二次。

动态信息录入:蒋红燕    责任编辑:蒋红燕 
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