朱凯，美国国家可再生能源实验室（NREL）资深科学家，慧眼如炬，优秀伯乐。他本科和硕士毕业于中国科学技术大学，物理学专业，2003年在锡拉丘兹大学获得物理学博士学位。博士后期间主要研究宽带隙半导体和染料敏化太阳能电池。自 2007 年以来，他一直在 NREL 担任研究员。目前的研究方向包括钙钛矿材料开发、器件制造和电池中载流子动力学表征，总被引3.8万，i10指数201。
蒋琦，博士毕业于中科院半导体所，专攻钙钛矿太阳能电池，超级千里马，多次打破钙钛矿太阳电池效率，现在是NERL的博士后。她其中一篇2018年发表的Nature Photonics（Surface passivation of perovskite film for efficient solar cells）被引用接近3000次！
伯乐和千里马一相逢，互相成就，出手就是王炸，2022年连击Nature和Science，成为年度最佳‘导师-博后’拍档！
2022年王炸，合作连发Nature和Science
2022年4月22日，一篇Nature横空出世：Surface reaction for efficient and stable inverted perovskite solar cells，直接打破了反式钙钛矿电池的记录效率，第一作者和通讯作者正是蒋琦和朱凯教授。
2022年12月22日，朱凯和蒋琦再度出手，在Science上发表文章：Compositional texture engineering for highly stable wide-bandgap perovskite solar cells，创造了一个叠层钙钛矿太阳能电池记录。
Nature中：他们反其道而行之，在钙钛矿表面构建碘空位，构建出n型表面，这有助于提升电子传输并抑制载流子复合。具体地，他们利用3-APy分子后处理反式钙钛矿电池表面，这个分子和钙钛矿表面的甲脒离子反应，减小表面电势。基于这个方法，他们制备出了超过25%效率的反式钙钛矿太阳能电池，目前世界第一。
Science中：他们采取一种气淬法来制备宽带隙钙钛矿电池，和传统思路不同，他们不制备溴-碘(Br -I)混合均匀的卤化钙钛矿，而是制备出表面富Br钙钛矿，而底部富I的钙钛矿，这种梯度结构有利于提高载流子传输和相稳定，并且大幅度提升了效率。基于这种方法，1.75 eV的宽带隙太阳能电池效率达到了20%，开路电压约为1.33 V。当进一步与1.25 eV窄带隙串联时，他们获得了27.1%的高效全钙钛矿两端电池，具有2.2 V的高开路电压。
其实朱老师课题组2022年的主题是Science，年初和年末都发Science。去年除了这两篇Nature和Science，朱凯还有1篇正刊（Science），所以他2022年发了3篇正刊！其它工作：1篇Nature Energy，1篇Joule，1篇Advanced Materials，还有好多其它文章和专利。
1. 第三篇Science：D-J相钙钛矿表面后处理
2022年1月7日，朱凯等人在Science上发表文章：Metastable Dion-Jacobson 2D structure enables efficient and stable perovskite solar cell。
相比于传统R-P相结构，D-J相的二维结构更稳定。他们设计了以二价铵作为间隔阳离子的D-J相二维钙钛矿薄膜，用来修饰和钝化3D钙钛矿薄膜，抑制了非辐射的复合，同时由于D-J相提高了空穴传输，从而增强了电池性能和稳定性，最优效率接近25%，且可以稳定运行1000小时。
2. Nature Energy：超高电压的窄带隙钙钛矿太阳能电池
2022年7月，朱凯课题组在Nature Energy发表文章：Carrier control in Sn–Pb perovskites via 2D cation engineering for all-perovskite tandem solar cells with improved efficiency and stability。他们将有机阳离子PEAI和GASCN同时添加到钙钛矿中，这可以显著降低暗载流子密度、增加载流子寿命，从而降低表面复合速度。他们的窄带隙钙钛矿电池实现了22.1%的效率和0.916 V的开路电压，全钙钛矿叠层串联电池效率为25.5%，开路电压为2.12 V。
3. Joule：大面积（25cm2）全无机钙钛矿太阳能电池实现14.6%效率
全无机的正式结构钙钛矿太阳能电池效率超过了21%，然而不能在叠层电池上应用。反式结构能在叠层上应用，而且更稳定，但是反式结构全无机电池效率较低。高丽大学Sang Hyuk Im教授和美国可再生能源国家实验室（NERL）朱凯等人在Joule上发表文章：Surface engineering with oxidized Ti3C2Tx MXene enables efficient and stable p-i-nstructured CsPbI3 perovskite solar cell。他们引入OMXene在CsPbI3表面，这不仅保护钙钛矿表面不受水的影响，而且增强了与电子传输层界面的电势差并促进电荷分离。采用这种基于OMXene的表面工程方法，所制备的具有反式结构全无机电池效率高达19.69%。此外，封装后的微型模组(25 cm2)效率达到14.6%，且稳定性极好。
4. Advanced Materials，SnO2在正式结构钙钛矿电池里的进展
2018年蒋琦那篇Nature Photonics不仅提升了效率，还使用商业化的SnO2前驱体，大幅度降低了SnO2的制备成本和门槛，让这种传输层‘飞入平常百姓家’。可能是冥冥之中注定的缘分，都研究SnO2，伯乐朱凯教授在2022年总结了SnO2电子传输的发展，文章发表在Advanced Materials上：Advances in SnO2 for Efficient and Stable n–i–p Perovskite Solar Cells。这篇综述总结了SnO2的关键进展，包括各种沉积方法和表面处理策略，以提高SnO2的比表面积和界面性能，以获得高效稳定的正式结构钙钛矿太阳能电池。此外，还讨论了与SnO2相关的材料化学性质以及相应的挑战和改进策略，重点讨论了缺陷、内在属性和对器件性能的影响。
1. https://www.nrel.gov/research/staff/kai-zhu.html#:~:text=Featured%20Work
2. https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=RjLyHRgAAAAJ
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