发布日期: 2019年05月20日 18:25

研究方向：

一、微纳发光材料及应用

发光材料因其优异的性能，被广泛应用于信息显示、照明光源、显像、激光和光电器件等领域，为社会发展和技术进步发挥着日益重要的作用。本方向主要研究稀土及过渡金属离子掺杂无机发光材料、有机发光分子等，致力于获得具有特殊发光性质和优异光吸收与转换特性的材料，并将它应用于生物荧光标记和太阳电池光电效率提高。

   （1）设计各种稀土掺杂上转换纳米材料，制备新型纳米结构，通过离子掺杂，能量适配以及结构优化，获得具有高量子产率，良好稳定性的单红光发射材料。通过表面修饰，进行生物荧光标记，利用荧光显微成像进行癌细胞诊断，实时检测生物体内多样的蛋白和细胞间的相互作用，从而为了解生物分子之间的复杂相互作用和运动提供了一种更为有效的手段。

   （2）建立稀土离子掺杂上转换及下转换发光体系，以合适的能级匹配方式调制光谱，以各种掺杂形式将它们应用到太阳电池之中，解决短波长紫外光和长波长红外光利用不足的问题，充分利用太阳光，提高电池光电转换效率。

       

二、钙钛矿太阳能电池与器件

太阳能作为新兴的可再生能源，取之不尽用之不竭，环境友好的清洁能源。太阳能电池是太阳能利用的主要途径之一，作为新一代太阳能电池的领军器件，钙钛矿太阳能电池因其具有适宜的直接带隙、较长的载流子寿命、优异的电导率和高效的光伏转换效率而得到众多科研工作者的关注。本方向主要研究钙钛矿太阳电池材料与器件。

（1）设计和制备无机空穴传输材料。有机空穴传输材料价格昂贵，稳定性不好，用无机空穴传输材料替代有机空穴传输材料，制备钙钛矿电池，可以降低成本，提高稳定性。本课题组主要制备铜基硫族化合物纳米晶作为空穴传输材料，应用于钙钛矿电池。

（2）探索上转换发光材料在钙钛矿太阳电池中的应用。钙钛矿电池只能吸收可见光，不能吸收近红外光，太阳光的能量损失很大。解决问题的一个途径就是利用上转换材料将近红外光转换为能被电池吸收的可见光，提高电池的转换效率。

       

     

部分发表论文：

(1) J.Q. Qin, Z.L. Zhang, W.J. Shi, Y.Y. Liu, H.P. Gao. Y.L. Mao*, Enhanced Performance of Perovskite Solar Cells by Using Ultrathin BaTiO3 Interface Modification. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10:36067.

(2) Jiwei Liang, HuipingGao, Mengji Yi, Wenjia Shi, Yuefeng Liu, Zhenlong Zhang, and Yanli Mao*. β-NaYF4:Yb3+,Tm3+@TiO2 core-shell nanoparticles incorporated into the mesoporous layer for high efficiency perovskite solar cells, Electrochimica Acta, 2018, 261, 14-22.

(3) X.L. Wang, Z.L. Zhang, J.Q. Qin, W.J. Shi, Y.F. Liu, H.P. Gao, Y.L. Mao*, Enhanced photovoltaic performance of perovskite solar cells based on Er-Yb co-doped TiO₂ nanorod arrays , Electrochimica Acta, 2017, 245: 839.

(4) J.F. Li, Z.L. Zhang, H.P. Gao, Y.Zhang, Y.L. Mao*, Effect of solvents on the growth of TiO₂ nanorods and their perovskite solar cells. J. Mater. Chem. A, 2015, 3:19476.

(5) J.Q. Qin, Z.L. Zhang, W.J. Shi, Y.F. Liu, H.P. Gao, Y.L. Mao*, The optimum titanium precursor of fabricating TiO₂ compact layerfor perovskite solar cells, Nanoscale Research Letters, 2017, 12: 640.

(6) Y. Zhang, Z.L. Zhang, Y.Y. Liu, H.P. Gao. Y.L. Mao*, An inorganic hole-transport material of CuInSe2 for stable and efficientperovskite solar cells. Organic Electronics, 2019, 67:168.

(7) Z.L. Zhang, J.F. Li, X.L. Wang, J.Q. Qin, W.J. Shi, Y.F. Liu, H.P. Gao, Y.L. Mao*, Enhancement of perovskite solar cells efficiency using N-doped TiO₂ nanorod arrays as electron transfer layer , Nanoscale Research Letters, 2017, 12:43.

(8) Huafang Zhang, Benyuan Cheng, Quanjun Li, Bingbing Liu, and Yanli Mao*. Morphology-Tuned Phase Transitions of Horseshoe Shaped BaTiO3 Nanomaterials under High Pressure, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2018, 122, 5188-5194.

(9) Zhangyu Huang, Mengji Yi, Huiping Gao, Zhenlong Zhang, and Yanli Mao*. Enhancing single red band upconversion luminescence of KMnF3:Yb3+/Er3+ nanocrystals by Mg2+ doping, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2017, 694, 241-245.

（10）X. Lei, W.R. Wang, H.P. Gao, Z.P. Hu, Y.L. Mao*, Synthesis and optical properties of Bi3+/Yb3+ co-doped transparent oxyfluoride glass–ceramics Ceramics International, 2015, 41:10137.