承担国家自然科学基金项目，上海市浦江人才项目等多项国家级项目。

课题组前期在纳米光子学热辐射调控领域取得了一系列重要研究成果，论文发表于Science Advances, Nano Letters等高影响力期刊，并得到了物理学家网站 Phys.org，美国光学会等有世界影响力的媒体报道。课题组目前已建立了多种金属与介质薄膜的设计、制造、表征的一体化流程实验平台，具有良好的光学材料数据库积累。

选题信息:

透明导电薄膜（Transparent conductive electrode, TCE）材料对器件的性能起着至关重要的作用。在太阳能电池中，TCE通常作为整个器件的窗口，可以使光高效地通过到达吸收层，也可以作为阳极从吸收层中提取分离的载流子。近年来，TCE不仅仅用于太阳能电池、热光伏系统，也已经发展应用在发光二极管、触摸屏、透明加热器等光电子器件中。针对这些应用需求，TCE需要在可见光谱范围内具有高光学透过率，且需要优异的导电性以实现高载流子迁移率。同时需要合适的折射率以匹配吸收材料。低成本、化学稳定性高、无毒害和可持续发展也是需要考虑的目标。随着能源清洁、绿色化的发展趋势，针对光伏、热光伏等光电子器件的需求越来越高，制备优异光电性能、低成本、可大面积制造的TCE材料是目前亟需解决的问题。因此，开展高性能TCE材料的研究对提高能源转化效率具有重要的意义。

主要研究内容：

1. 建立先进的结构设计与光电性能优化手段

2. 通过材料界面调控与材料匹配制备高光电性能的透明导电电极

3. 建立金属、介电材料复合结构薄膜的电导率与透光率的耦合模型

4. 开发应用于光伏与热光伏器件的金属、介电材料复合结构的制造工艺

研究方案：

采用计算光子学优化手段设计金属、陶瓷复合材料透明电极的模型与结构。之后，采用精细微纳加工手段制备设计的透明导电电极结构与器件，优化工艺，调控材料的界面行为。最后建立金属、介电材料复合结构薄膜的电导率与透光率耦合模型与机制，对透明导电电极的制备提供理论参考。

课题的创新点

1. 采用先进的薄膜设计手段，筛选、预测最优化的目标性能。

2. 制备高光电性能的金属、介电材料复合透明导电电极材料。

3. 针对性改善器件各层结构，协同性提高金属、介电复合材料电极的稳定性。