哈尔滨工业大学化工与化学学院杨玉林

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杨玉林，哈尔滨工业大学教授。中国化学会会员，黑龙江省化学会理事；J. Solid State Chem.，高等学校化学学报（中、英文版）、高等化工学报等审稿专家。研究方向：固体推进剂，钙钛矿太阳能电池界面调控。


教师姓名 杨玉林
职位/职称 系主任/教授
所属学科 应用化学


联系方式
电话：13091715267
E-mail：ylyang@hit.edu.cn
办公地址明德楼C918
通讯地址：哈尔滨工业大学明德楼C918
邮政编码：150001


基本信息
化学与化工学院应用化学系主任，教授/博导
工作经历
2009～至今 哈尔滨工业大学化学系 教授/博导
2012~2013 美国Johns Hopkins University化学系 访问学者
2007~2009 哈尔滨工业大学应用化学系 副教授/博导
2004～2007 哈尔滨工业大学应用化学系 副教授
1992～1998 齐齐哈尔大学化学化工学院, 助教、讲师


教育经历
2005年1月～2007年1月 哈尔滨工业大学材料科学与工程， 博士后
2001年9月～2004年5月 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室，理学博士
1998年9月～2001年7月 东北师范大学多酸化学教育部重点实验室， 理学硕士
1988年9月～1992年7月 东北师范大学化学系， 理学学士
主要任职
中国化学会会员，黑龙江省化学会理事；中国宇航学会会员


1. Yu Jia, YuLinYang*, Fan Ruiqing, Wang Ping, Dong Yuwei.“Enhanced photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells using a newphotoelectrode material: upconversion YbF3-Ho/TiO2 nanoheterostructures”, Nanoscale,2016, 8(7), 4173-4180.
2. Guohua Dong, Tengling Ye, Boyu Pang, YuLin Yang*,Li Sheng, Yan Shi, Ruiqing Fan, LiguoWei, Ting Su, “HONH3Cl optimized CH3NH3PbI3 films for improving performance of planar heterojunction perovskite solar cellsvia a one-step route”, PhysicalChemistry Chemical Physics, 2016, 18 (37), 26254-26261.
3. YanShi, Yong Na, Ting Su, Jia Yu, RuiqingFan, YuLin Yang*,“Fluorescent Carbon Quantum Dots Incorporated into Dye-Sensitized TiO2Photoanodes with Dual Contributions”, ChemSusChem, 2016, 9 (12),1498-1503.
4. Yanxia Jiang, YuLin Yang*, Liangsheng Qiang, Tengling Ye, Liang Li, Ting Su,Ruiqing Fan, “Enhanced photovoltaic performance of dye-sensitized solar cellsby the strategy of introducing copper(II) silicotungstate into photoanode andcounter electrode”, Journal of PowerSources, 2016, 327, 465-473.
5. Song Gao, Ruiqing Fan, Xinming Wang,Liangsheng Qiang, Liguo Wei, Ping Wang, Huijie Zhang, YuLin Yang*, Yulei, Wang, “An insight into the controllablesynthesis of Cd(II) complexes with a new multifunctional ligand and itsapplication in dye-sensitized solar cells and luminescence properties”, Journalof Materials Chemistry A, 2015, 3 (11), 6053-6063.
6. Yuwei Dong, Ruiqing Fan, Ping Wang,Liguo Wei, Xinming Wang, Huijie Zhang, Song Gao, YuLin Yang*, Yulei, Wang, “Synthesis and characterization ofsubstituted Schiff-base ligands and their d(10) metal complexes:structure-induced luminescence tuning behaviors and applications inco-sensitized solar cells”, DaltonTrans., 2015, 44 (12),5306-322. 封面文章
7. Yang Song, RuiQingFan, Ping Wang, Xinming Wang, Song Gao, Xi Du, YuLin Yang*, Tianzhu Luan, “Copper(I)-iodide basedcoordination polymers: bifunctional properties related to thermochromism andPMMA-doped polymer film materials”, Journal of Materials Chemistry C,2015, 3 (24), 6249-6259.
8. Ting Su, YuLin Yang,* Yong Na, RuiQing Fan, Liang Li, Liguo Wei, Bin Yang, Wenwu Cao, “An Insightinto the Role of Oxygen Vacancy in Hydrogenated TiO2 Nanocrystals in thePerformance of Dye-Sensitized Solar Cells”, ACS Applied Materials & Interfaces,2015, 7 (6), 3754-3763.
9. Yuwei Dong, RuiQing Fan, Ping Wang, LiguoWei, Xinming Wang, Song Gao, Huijie Zhang, YuLinYang*, Yulei, Wang, “Tunable Luminescence and Application inDye-Sensitized Solar Cells of Zn(II)/Hg(II) Complexes: MethylSubstitution-Induced Supramolecular Structures Based on(E)-N-(6-Methoxypyridin-2-ylmethylene)arylamine Derivatives”, Inorganic Chemistry, 2015, 54 (16), 7742-7752.
10. Liang Li, Yulin Yang*, Ruiqing Fan,Yanxia Jiang, Liguo Wei, Yan Shi, Jia Yu, Shuo Chen, Ping Wang, Bin Yang, Wenwu Cao, A simple modificationof near-infrared photon-to-electron response with fluorescence resonance energytransfer for dye-sensitized solar cells, Journalof Power Sources, 2014, 264, 254-261.

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自2012年全固态有机铅卤钙钛矿太阳能电池问世以来，实验室小面积钙钛矿器件的认证效率在短时间内便超过了25%，展现了巨大的商业化潜力。因为器件功能层对湿、热和光等的敏感性，钙钛矿太阳能电池在实际运行环境下的稳定性受制于外部环境的影响，所以，湿热稳定性差成为阻碍金属卤素钙钛矿光伏器件占据市场份额的一个重要障碍。因此，从本质上改善钙钛矿光伏器件的稳定性非常必要。目前，通常采用低温溶液法制备钙钛矿薄膜，这也导致在多晶钙钛矿薄膜的表面和晶界处产生大量的缺陷。这些缺陷不仅引起器件内部电子-空穴复合降低器件性能，还会诱导钙钛矿薄膜的分解。基于此，科研工作者们提出添加剂工程和表面处理等策略，通过增大钙钛矿晶粒或钝化表面和晶界来提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率和稳定性。但是，基于有机小分子的钝化不仅无序，而且容易失效。金属有机框架材料（MOFs）由于具有大的比表面积和稳定有序的结构，被广泛应用于能源存储和转换领域。虽然在金属有机框架孔道内生长钙钛矿纳米晶或者量子点可以使其获得极佳的稳定性和优异的光电子性能，但是将几百纳米甚至几微米的金属有机框架材料用于改性几百纳米厚度的钙钛矿薄膜很难获得规整的形貌，因此对修饰器件性能的改善并不明显。此外，金属有机框架材料的晶体取向可调节和易于功能化等特点尚未在光伏器件领域实现突破和应用。

       哈尔滨工业大学化工与化学学院杨玉林教授、范瑞清教授和青年教师张健针对以上问题设计方案，通过分子自组装策略制备了一种甲酸功能化的二维锌基金属有机框架材料Zn-cbpp，用于改善三元混合阳离子型钙钛矿薄膜的性能。单晶结构解析结果表明，Zn-cbpp具有二维有序结构，在其延展方向具有大量裸露的氮、氧活性位点。这些富电子的原子或基团可以较为容易的与未配位的铅离子之间形成路易斯酸碱加合物，从而钝化钙钛矿晶粒。实验结果表明Zn-cbpp主要存在于晶界处并通过配位键和氢键与钙钛矿晶粒之间形成强的相互作用，从而钝化钙钛矿薄膜内部缺陷，消除薄膜晶粒间存在的孔隙或裂缝，使制备的钙钛矿薄膜形貌规整，光电子性能优异。由于器件内部复合行为的抑制和加速的载流子传输，Zn-cbpp修饰器件的光电转化效率从19.59%提升至21.28%。未封装的Zn-cbpp修饰器件在经过1000 h的周围环境放置存储之后仍然可以保持近90%的初始效率，在85℃氮气氛围下加热750 h之后可以保持初始效率的81%，这些结果表明Zn-cbpp修饰的钙钛矿太阳能电池的湿热稳定性得到明显改善。
       此项研究提供了一种简单、有效及稳定的钙钛矿晶粒封端策略，为改善钙钛矿光伏器件湿度和热稳定性提供了参考，将会鼓励更多的研究者探索金属有机框架材料在光伏器件领域的研究和应用。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202010368)上。博士生仇乐乐和青年教师张健在实验设计和结果分析方面做出重大贡献，上述研究得到了国家自然科学基金（22072034, 22001050, 21873025），中国博士后基金（2020T130147, 2020M681084）和黑龙江省博士后基金（LBH-Z19059）等项目的支持。