重点实验室概况

实验室聚焦微振动、光电、热电能量转化和软物质相变转化中的界面物理问题，拟构建高效耐久的全天候太阳能转化集成系统，重点解决（1）钙钛矿材料中光电异质结界面的载流子调控，以获得高界面稳定性和高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池；（2）二维异质结光解水制氢中水解界面的光生载流子分离、复合及输运机理，以获得高光电转化效率的二维异质结制氢电池；（3）太阳能热电材料中载流子和声子的微观散射及界面输运机理，以获得高转化效率的热电器件；（4）摩擦纳米发电机（TENG）中固液摩擦界面的电荷分离、复合及输运机理，以获得高输出功率密度、高输出稳定性和高能量利用的雨滴动能收集和转化系统。

实验室自2018年成立以来，研究水平处于本市领先全国先进的水平。本实验室聚焦基础科学问题，组建了一只由国家级人才领军的多学科交叉研究团队。团队的创性成果被Nature、Science、Cell子刊等高水平科研期刊持续报道，获得两项国家自然科学基金（重庆地区）联合基金重点项目资助，培养国家级人才5名（国家杰青1名，国家级青年人才4名），省部级科研奖项5项（重庆市科学技术奖自然科学奖一等奖2项，第一完成人）。

实验室聚焦太阳能为典型代表的新能源产业中能量转化的界面物理问题，在相关领域做了一系列有重大影响力的原创性工作。（1）在先进光电能量转化领域，陈世建教授团队在太阳能电池领域有卓越表现，团队成员有钙钛矿太阳能电池性能的世界纪录保持者并获得国家级青年人才称号（邓业浩），相关成果被Nature子刊报道，获得国家自然科学基金联合基金项目资助；（2）在新型热电能量转化领域，周小元教授团队发展了高性能热电材料及新型过渡族金属单原子催化体系，团队成员获得国家杰出青年人才称号（周小元）和青年拔尖人才称号（卢旭）；（3）在微振动能量转化方面，胡陈果教授团队围绕摩擦发电技术，提出了多种高功率输出的新型TENG器件机制，建立了相关器件的物理理论，并开发了多种高效能量管理策略，研究成果持续在Nature、Science、Cell子刊上报道，并获得国家自然科学基金联合基金项目资助以及重庆市科学技术奖自然科学奖（2019年）；（4）在软物质相变转化领域，刘雳宇教授团队在机器人活性物质领域做出开创性成果，成功实现了具备持续性非平衡态、可控性、可变性的新型活性物质个体，团队成员获得国家级青年人才称号（刘雳宇、王梓任）。

实验室立足“绿色低碳经济”和“智能科技装备”的国家战略和我市“416”科技创新战略布局以及经济需求，聚焦能量转化中的界面物理，力争在“新型太阳能转化集成系统”特色研究领域有所突破：（1）研制轻量柔性和稳定异质结界面的高效钙钛矿太阳能电池（2）研制具有近红外太阳光响应的垂直二维异质结光电化学制氢电池原型器件；（3）研发适用于太阳能光热转化中电声输运协同调控的低界面密度热电单晶材料；（4）研发适用于雨滴动能收集和转化的新型TENG技术及器件；（5）构建高效耐久的全天候太阳能转化集成系统。