Кристоф Дж. Брабек
австрийский исследователь
Кристоф Дж. Брабек
Рожденный( 1966-09-07 )7 сентября 1966 г. (58 лет)
Национальностьавстрийский
Род занятийМатериаловед, академик и автор
Академическое образование
ОбразованиеДиплом, доктор физико-математических наук
Альма-матерУниверситет Иоганна Кеплера в Линце
Академическая работа
УчрежденияFAU Эрланген-Нюрнберг

Кристоф Й. Брабек (родился 7 сентября 1966 года) — австрийский учёный-материаловед, учёный и автор. Он является профессором кафедры материаловедения и инженерии и заведующим кафедрой материалов для электроники и энергетических технологий в FAU Эрланген-Нюрнберг , [1] а также директором Института исследований энергетики и климата в Институте Гельмгольца в Эрланген-Нюрнберге. [2]

Брабек наиболее известен своими исследованиями органических солнечных элементов , новых фотоэлектрических технологий, возобновляемых источников энергии и обработанных раствором полупроводников (органических, неорганических, гибридных). [3] Он является автором, соавтором и редактором научных статей и книг, включая «Органическая фотоэлектрика: материалы, физика устройств и технологии производства» и «Органическая фотоэлектрика: концепции и реализация» . За свою работу он был назван Clarivate «Высокоцитируемым исследователем» 10 раз с 2014 года . [4]

Брабек является членом Королевского химического общества [ 5] и сопредседателем совета Advanced Energy Materials , который он основал совместно с Манфредом Вайдхаасом в 2011 году [6].

Образование и начало карьеры

Brabec получил диплом по теоретической физике в 1992 году и степень доктора технологий в 1995 году, оба из Университета Иоганна Кеплера в Линце , где он также работал в качестве научного сотрудника с 1995 по 1998 год с Serdar Sarıçiftçi . Он присоединился к Siemens Corporate Technology в качестве главного научного сотрудника и руководителя проекта с 2001 по 2004 год и получил степень доктора наук по физической химии в Университете Линца в 2003 году. [7]

Карьера

Брабек занимал должность почетного профессора в Университете Гронингена с 2018 по 2023 год [8], а с 2009 года является профессором кафедры материаловедения и инженерии в FAU Эрланген-Нюрнберг, возглавляя Институт материалов для электроники и энергетических технологий. [7]

Брэбек является членом консультативных советов различных учреждений, включая консорциум Amber в Тринити-колледже и Центр пластиковой электроники в Имперском колледже Лондона . [9]

Брабек работал в Konarka Technologies на различных должностях, занимая должность директора OPV в 2004 году; генерального директора Konarka Nürnberg and Austria в 2005 году; а также технического директора и вице-президента Konarka Technologies, Лоуэлл , США, в 2006 году. [10] В качестве технического директора он отвечал за разработку основополагающих аспектов масштабируемой органической фотоэлектрической (OPV) технологии. С 2009 по 2018 год он был членом исполнительного совета ZAE Bayern, научным директором исследовательского отдела ZAE по возобновляемым источникам энергии в Эрлангене, а также одновременно занимал должности члена Научного руководства энергетического кампуса Нюрнберга с 2010 по 2018 год и главы правления ZAE Bayern eV с 2013 по 2016 год. Впоследствии он занимал должность директора в Институте Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге с 2018 года, где он участвовал в инициировании Центра инноваций и трансфера технологий имени Гельмгольца, посвященного новым фотоэлектрическим технологиям, известного как Solar TAP. [11] С 2023 года он является представителем Центра профилей FAU Solar и энергетического кампуса Нюрнберга (EnCN). [12]

Исследовать

Брабек внес вклад в область материаловедения, изучая органические солнечные элементы, перспективную фотоэлектрическую технику, полупроводники, обработанные в растворах, неразрушающую визуализацию и ускоренные испытания на долговечность. [3]

Работы

Brabec является автором, соавтором и редактором книг по органической фотовольтаике и технологиям. В книге Organic Photovoltaics: Concepts and Realization он представил обзор органических/пластиковых солнечных элементов, подчеркнув их значимость в будущих системах солнечной энергетики. Он также был соредактором Organic Photovoltaics: Materials, Device Physics, and Manufacturing Technologies совместно с Ullrich Scherf и Vladimir Dyakonov, предоставив информацию об успешном проектировании устройств, охватывающую материалы, физику устройств, производство и соображения коммерциализации. В обзоре, опубликованном в IEEE Electrical Insulation Magazine , Джон Дж. Ши заметил: «Эта книга имеет очень хорошую техническую глубину и, как таковая, будет полезна исследователям, как начинающим изучать органическую фотовольтаику, так и тем, кто уже занимается технологией органических фотоэлектрических элементов. Оба найдут эту книгу прекрасным источником хорошо иллюстрированных, четко объясненных результатов предыдущих исследователей». [13]

Органические солнечные элементы

Brabec исследовал органические солнечные элементы на протяжении всей своей карьеры. В 2021 году он ввел в эксплуатацию AMANDA Line One, автоматизированную платформу для быстрого скрининга органических фотоэлектрических материалов. [14] [15] Он также исследовал смещения уровня энергии в органических солнечных элементах, обнаружив, что незначительные смещения ограничивают эффективность, и предложил использовать высоколюминесцентные излучатели ближнего инфракрасного диапазона для улучшения. [16] Кроме того, он улучшил производительность органических солнечных элементов с коэффициентом заполнения 77% в объемных гетеропереходных элементах с тройной смесью, преодолев ограничения рекомбинации за счет включения высокоупорядоченного полимера, [17] и автоматизированную платформу для эффективной, экономящей материалы оптимизации четвертичных смесей для повышения фотостабильности. [18]

Брабек и его коллеги исследовали промышленный потенциал высокоэффективных органических солнечных элементов (OSC) и органических солнечных модулей [19] на солнечной фабрике будущего, расположенной в EnCN. Он также подчеркнул промышленный потенциал однокомпонентных органических солнечных элементов (SCOSC), превосходящих традиционные объемные гетеропереходные элементы (BHJ) с улучшенными показателями качества, особенно в фотостабильности. [20]

Компания Brabec разработала и продемонстрировала производство органических фотоэлектрических элементов на заводе GW. [21]

Перовскитные фотоэлектрические элементы

Работа Брабека по фотоэлектричеству включала различные аспекты материалов, включая перовскитные солнечные элементы. В совместном исследовании, опубликованном в Science , он представил новую архитектуру интерфейса с использованием оксида вольфрама, легированного танталом (Ta-WOx), для перовскитных солнечных элементов, достигнув высокой эффективности и стабильности с масштабируемыми материалами для транспортировки дырок. [22] Он также повысил стабильность перовскитных солнечных элементов с помощью термостойкого состава перовскита и двухслойной контактной структуры, поддерживая 99% пиковой эффективности в течение 1450 часов при 65 °C. [23] Кроме того, он исследовал фотоиндуцированную фазовую сегрегацию в смешанных галогенидных перовскитах и ​​обнаружил, что она происходит выборочно на границах зерен, а не в центрах зерен. [24]

В ходе совместного исследования Брабек предложил экономически эффективный метод эффективного обнаружения рентгеновского излучения с использованием кристаллических пластин перовскита толщиной в миллиметр (MAPbI3). [25] В его работе также был описан цифровой двойник для фотоэлектрических материалов, который использует машинное обучение и высокопроизводительные эксперименты для ускорения инноваций и улучшения понимания структуры и свойств. [26]

Награды и почести

  • 2014-2023 – Высокоцитируемые исследователи, Clarivate [4]
  • 2023 – Член Королевского химического общества [5]

Библиография

Избранные книги

  • Органическая фотовольтаика: концепции и реализация (2003) ISBN 978-3540004059
  • Органическая фотовольтаика: материалы, физика устройств и технологии производства (2008) ISBN 978-3527316755
  • Фотоэлектрические технологии, устройства и системы на основе неорганических материалов, малых органических молекул и гибридов (2013) ISBN 978-1605114705

Избранные статьи

  • Brabec, CJ, Sariciftci, NS, & Hummelen, JC (2001). Пластиковые солнечные элементы. Современные функциональные материалы, 11(1), 15–26.
  • Brabec, CJ, Cravino, A., Meissner, D., Sariciftci, NS, Fromherz, T., Rispens, MT, ... и Hummelen, JC (2001). Происхождение напряжения разомкнутой цепи пластиковых солнечных элементов. Advanced functional materials, 11(5), 374–380.
  • Шахин, С.Е., Брабек, К.Дж., Сарыцифтчи, Н.С., Падингер, Ф., Фромхерц, Т. и Хаммелен, Дж.К. (2001). Органические пластиковые солнечные элементы с эффективностью 2,5%. Applied Physics Letters, 78(6), 841–843.
  • Scharber, MC, Mühlbacher, D., Koppe, M., Denk, P., Waldauf, C., Heeger, AJ, & Brabec, CJ (2006). Правила проектирования доноров в солнечных элементах с объемным гетеропереходом — на пути к эффективности преобразования энергии 10%. Advanced Materials, 18(6), 789–794.
  • Деннлер, Г., Шарбер, MC, и Брабек, CJ (2009). Солнечные элементы с объемным гетеропереходом на основе полимер-фуллерена. Передовые материалы, 21 (13), 1323–1338.
  • Gumpert, F., Janßen, A., Brabec, CJ, Egelhaaf, HJ, Lohbreier, J., & Distler, A. (2023). Прогнозирование толщины слоя с помощью численного моделирования для мениск-управляемого покрытия органических фотоэлектрических элементов. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 17(1), 2242455.

Ссылки

  1. ^ "Christoph J. Brabec". Кафедра материаловедения и инженерии . 26 января 2017 г.
  2. ^ "Новый директор Института Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге". www.hi-ern.de .
  3. ^ ab "Кристоф Дж. Брабец". сайт ученого.google.de .
  4. ^ ab "Высокоцитируемые исследователи". Clarivate .
  5. ^ ab "Кристоф Дж. Брабец - FRSC" . ФАУ Профильцентр Солар . 30 ноября 2023 г.
  6. ^ «Передовые энергетические материалы».
  7. ^ ab "Проф. доктор Кристоф Дж. Брабец - i-MEET" .
  8. ^ "Кристоф Брабек проведет три мастер-класса | Фотофизика и оптоэлектроника". www.photophysics-optoelectronics.nl .
  9. ^ "Консультативный совет | Исследовательские группы | Имперский колледж Лондона". www.imperial.ac.uk .
  10. ^ «Konarka повышает Брабека до должности главного технического директора — Новости».
  11. ^ «Быстрая и гибкая солнечная энергия от принтера». www.hi-ern.de .
  12. ^ «Человек». Энергетический кампус в Нюрнберге .
  13. ^ Shea, John (10 марта 2009 г.). «Обзоры книг [восемь обзоров]. IEEE Electrical Insulation Magazine . 25 (2): 50– 53. doi :10.1109/MEI.2009.4802607 – через CrossRef.
  14. ^ Ду, Сяоянь; Люэр, Ларри; Хоймюллер, Томас; Вагнер, Джеррит; Бергер, Кристиан; Остерридер, Тобиас; Вортманн, Йонас; Лангнер, Стефан; Вонгсайсы, Уйсин; Бертран, Мелани; Оболочка; Стубхан, Тобиас; Хаух, Йенс; Брабец, Кристоф Дж. (10 февраля 2021 г.). «Выявление всего потенциала материалов OPV с использованием высокопроизводительной роботизированной платформы и машинного обучения». Джоуль . 5 (2): 495–506 . Бибкод : 2021Джоуль...5..495D. дои : 10.1016/j.joule.2020.12.013.
  15. ^ Вагнер, Джеррит; Бергер, Кристиан Г.; Ду, Сяоянь; Штубхан, Тобиас; Хаух, Йенс А.; Брабек, Кристоф Дж. (1 октября 2021 г.). «Эволюция платформ ускорения материалов: на пути к лаборатории будущего с AMANDA». Журнал материаловедения . 56 (29): 16422– 16446. arXiv : 2104.07455 . Bibcode : 2021JMatS..5616422W. doi : 10.1007/s10853-021-06281-7 – через Springer Link.
  16. ^ Классен, Андрей; Чочос, Христос Л.; Люэр, Ларри; Грегориу, Василис Г.; Вортманн, Йонас; Освет, Андрес; Форберих, Карен; Маккалок, Иэн; Хоймюллер, Томас; Брабек, Кристоф Дж. (10 сентября 2020 г.). «Роль времени жизни экситона для генерации заряда в органических солнечных элементах при незначительных смещениях уровня энергии». Nature Energy . 5 (9): 711– 719. Bibcode :2020NatEn...5..711C. doi :10.1038/s41560-020-00684-7 – через www.nature.com.
  17. ^ Гаспарини, Никола; Цзяо, Сюэчен; Хоймюллер, Томас; Баран, Дерья; Мэтт, Гебхард Дж.; Фладишер, Стефани; Шпикер, Эрдманн; Аде, Харальд; Брабек, Кристоф Дж.; Амери, Тайебех (22 августа 2016 г.). «Проектирование солнечных ячеек с объемным гетеропереходом на основе тройной смеси с пониженной рекомбинацией носителей и коэффициентом заполнения 77%». Nature Energy . 1 (9): 16118. Bibcode :2016NatEn...116118G. doi :10.1038/nenergy.2016.118 – через www.nature.com.
  18. ^ Лангнер, Стефан; Хазе, Флориан; Переа, Хосе Дарио; Стубхан, Тобиас; Хаух, Йенс; Рох, Лоик М.; Хоймюллер, Томас; Аспуру-Гузик, Алан; Брабец, Кристоф Дж. (10 апреля 2020 г.). «За пределами тройного OPV: высокопроизводительные эксперименты и беспилотные лаборатории оптимизируют многокомпонентные системы». Продвинутые материалы . 32 (14): e1907801. arXiv : 1909.03511 . дои : 10.1002/adma.201907801. PMID  32049386 – через CrossRef.
  19. ^ Ду, Сяоянь; Хоймюллер, Томас; Грубер, Вольфганг; Классен, Андрей; Унрух, Тобиас; Ли, Нин; Брабек, Кристоф Дж. (10 января 2019 г.). «Эффективные полимерные солнечные элементы на основе нефуллереновых акцепторов с потенциальным сроком службы устройства, приближающимся к 10 годам». Джоуль . 3 (1): 215– 226. Bibcode : 2019Joule...3..215D. doi : 10.1016/j.joule.2018.09.001 .
  20. ^ Он, Якун; Оболочка; Хоймюллер, Томас; Вортманн, Йонас; Ханиш, Бенедикт; Обель, Анна; Лукас, Себастьян; Фэн, Гуитао; Цзян, Сюдун; Ли, Вэйвэй; Бауэрле, Питер; Брабец, Кристоф Дж. (10 июня 2022 г.). «Промышленная жизнеспособность однокомпонентных органических солнечных элементов». Джоуль . 6 (6): 1160–1171 . Бибкод : 2022Джоуль...6.1160H. дои : 10.1016/j.joule.2022.05.008 .
  21. ^ "Мировой рекорд в солнечной энергетике". FAU Erlangen-Nürnberg . 19 декабря 2023 г.
  22. ^ Хоу, Йи; Ду, Сяоянь; Шайнер, Саймон; Макмикин, Дэвид П.; Ван, Чжипин; Оболочка; Киллиан, Мануэла С.; Чен, Хайвэй; Рихтер, Моисей; Левчук Евгений; Шренкер, Надин; Шпикер, Эрдманн; Стубхан, Тобиас; Лючингер, Норман А.; Хирш, Андреас; Шмуки, Патрик; Штайнрюк, Ханс-Петер; Финк, Райнер Х.; Халик, Маркус; Снайт, Генри Дж.; Брабец, Кристоф Дж. (10 декабря 2017 г.). «Общий интерфейс для уменьшения разрыва между эффективностью, стабильностью и стоимостью перовскитных солнечных элементов». Наука . 358 (6367): 1192– 1197. Bibcode : 2017Sci...358.1192H. doi : 10.1126/science.aao5561. PMID  29123021 – через CrossRef.
  23. ^ Чжао, Ичэн; Хоймюллер, Томас; Чжан, Цзиюнь; Ло, Цзюньшэн; Касиан, Ольга; Лангнер, Стефан; Купфер, Кристиан; Лю, Боуэн; Чжун, Юй; Элия, Джек; Освет, Андрес; У, Цзяньчан; Лю, Чао; Вань, Чжунцюань; Цзя, Чуньян; Ли, Нин; Хаух, Йенс; Брабек, Кристоф Дж. (10 февраля 2022 г.). «Двухслойная проводящая полимерная структура для планарных перовскитных солнечных элементов с более чем 1400-часовой эксплуатационной стабильностью при повышенных температурах». Nature Energy . 7 (2): 144– 152. Bibcode :2022NatEn...7..144Z. doi : 10.1038/s41560-021-00953-z – через www.nature.com.
  24. ^ Tang, Xiaofeng; van den Berg, Marius; Gu, Ening; Horneber, Anke; Matt, Gebhard J.; Osvet, Andres; Meixner, Alfred J.; Zhang, Dai; Brabec, Christoph J. (14 марта 2018 г.). "Локальное наблюдение фазовой сегрегации в смешанном галогенидном перовските". Nano Letters . 18 (3): 2172– 2178. Bibcode :2018NanoL..18.2172T. doi :10.1021/acs.nanolett.8b00505. PMID  29498866 – через CrossRef.
  25. ^ Шреста, Шриту; Фишер, Рене; Мэтт, Гебхард Дж.; Фельднер, Патрик; Мишель, Тило; Освет, Андрес; Левчук Евгений; Мерль, Бенуа; Голкар, Саида; Чен, Хайвэй; Тедде, Сандро Ф.; Шмидт, Оливер; Хок, Райнер; Рюриг, Манфред; Гёкен, Матиас; Хейсс, Вольфганг; Антон, Гизела; Брабец, Кристоф Дж. (10 июля 2017 г.). «Высокопроизводительные детекторы рентгеновского излучения прямого преобразования на основе спеченных гибридных пластин перовскита трииодида свинца». Природная фотоника . 11 (7): 436–440 . Бибкод : 2017NaPho..11..436S. doi :10.1038/nphoton.2017.94 – через www.nature.com.
  26. ^ Lüer, Larry; Peters, Ian Marius; Smith, Ana Sunčana; Dorschky, Eva; Eskofier, Bjoern M.; Liers, Frauke; Franke, Jörg; Sjarov, Martin; Brossog, Matthias; Guldi, Dirk M.; Maier, Andreas; Brabec, Christoph J. (10 февраля 2024 г.). «Цифровой близнец для преодоления долгосрочных проблем в фотоэлектричестве». Joule . 8 (2): 295– 311. arXiv : 2305.07573 . Bibcode :2024Joule...8..295L. doi :10.1016/j.joule.2023.12.010.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Christoph_J._Brabec&oldid=1258873976"