人物访谈:黄劲松(美国内布拉斯加大学林肯分校)

jinsong-huang-coverPhoto by Craig Chandler

黄劲松,美国内布拉斯加大学林肯分校教授。于2007年获得加州大学洛杉矶分校材料科学与工程博士学位。其后在美国Agiltron公司先后以研究科学家、资深研究科学家身份工作2 年。于2009 年就职于内布拉斯加大学林肯分校,2014年提前破格提升副教授,2016年破格提升教授。当前,他是该校Susan J. Rosowski讲座教授、材料工程博士学科主席以及William E. Brooks Engineering领导小组成员。黄劲松博士在有机薄膜太阳能电池(有机-无机铅卤化物钙钛矿太阳能电池)、光电探测器领域取得了举世瞩目的突出科研成绩。迄今他在学术期刊上发表论文100余篇、授权美国专利10项、撰写1本专著和4本专著章节。近五年以通讯作者身份发表 Science 1篇 ,Nature子刊Nature Materials 、 Nature Nanotechnology、Nature Photonics、Nature Energy、Nature Communications 十几篇,以及 Science Advance、Advanced Materials、Energyand Enviromental Science, Advanced Energy Materials数10篇。多篇论文被Nature Materials作为重点介绍,或作为杂志封面文章推荐。近五年所发论文引用次数超过11600次,h因子为44,并入选2015年美国汤森路透全球高被引科学家(材料方向)(Highly Cited Researcher)。他目前的主要学术兼职包括: Scientific Report副编委、Energy Conversion Materials编辑和材料研究学会分会主席 (2012, 2015, 2017) 。近年来他获得多个极具影响力的荣誉,包括美国自然科学基金杰青 (2013)(NSF CAREER), 美国国防部杰青(2011) (DODYIP) 、Edgerton 创新奖(超快相机发明者创立)(2012)。

 

Photo by Craig Chandler

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1. 请您简单介绍一下您的科研工作?

我的研究生涯一直是跟半导体材料和器件息息相关。当我接到中科院半导体所的硕士研究生的入学通知书的时候,我父母觉得我终于可以修理半导体收音机了。但是到现在我还不会修理这些电路。在半导体所的三年给我很多机会去了解几乎所有的无机半导体材料,特别是一些最基本的半导体物理,这对我后来的有机半导体材料和器件工作有很大帮助。在UCLA楊陽老师课题组读博士的四年期间,我把大部分时间花在怎么利用器件界面工程来提高聚合物发光二极管的效率上面。虽然在这个领域创造了当时的几个器件效率世界纪录很自己激动,很遗憾的是聚合物发光二极管离商业化还是很远。不过我利用自己的一些剩余时间参与的一些有机太阳能的研究,在临近毕业时候用压膜的方法做出了第一个比较有效的半透明柔性的有机太阳能电池。

自从2009年加入University of Nebraska Lincoln以来,我的课题研究组一直专注于有机电子和纳米电子材料及其器件的研究。我们现在有四个主要的研究方向:有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、光探测器、X光和其他辐射探测器。在太阳能电池的研究中,我对器件物理研究很有兴趣,但是这个阻挡不了我们(包括我们的学生、博士后、访问学者)对器件效率世界纪录的向往。我们对探测器的研究更加接近工业应用标准,从单个元件到探测系统都在研发。

2. 您认为科研人员最重要的品质是什么?

跟很多科研同行一样,我认为一个人对自己的研究的专注是成功的非常必要条件。我一直觉得兴趣是研究专注的第一驱动力,这种热情能让你放下最喜爱的电视剧,运动或者聚会,通宵投入到一个比较奇怪的实验结果的思考。另外我想表达的是,虽然大多数成功的人都有这个专注的品质,但是并不是每个专注研究的人都能成功。除了要有扎实的基本功外,一个研究人员对研究的敏感,洞察能力非常重要,毕竟知识背景可以后天补。

3. 您对有志从事科学研究的学生有什么建议?

  1. 选择你真正喜欢的研究。就像不是每个行业都适合每个人,也不是每个研究方向适合每个人,你的背景决定你什么可以做得好。当你挖掘你的长处,利用你的长处去更别人竞争。
  2. 不要把大牛的话当真理。每个人都可能犯错,虽然大牛犯错的几率小很多。我会用心去理解和判断别人的观点,而不会被别人的名气给挟持。你要坚持你认为正确的东西,敢于挑战权威,如果权威很难从理论上让你信服,但是我也不鼓励钻牛角尖。
  3. 如果找对方向,不轻言放弃。

4. 您对您的研究领域有何展望?

我觉得我很难预测超过5年以后的科研状况,毕竟现在技术在以指数速度发展,所以我还是讲讲我们现在做的几个方向吧。像很多人一样,我对可再生清洁能源有着来自心底的喜爱。我对有机太阳能电池的前景不加评论,因为我们慢慢从这个领域退出。对于钙钛矿太阳能电池是否真能够进入市场,我保持谨慎但是乐观的态度。许多以前觉得不可能或者很难的结论这个领域(包括我们)的结果一个个的被推翻。钙钛矿太阳能电池器件效率在一天天地提高,器件寿命在不停的增长,我们也看到一个个新的公司开始加入这个行业。当然,我们一直意识到在实现商业化之前我们还有很长的路要走。

比起太阳能电池,我个人觉得探测器比太阳能电池更加接近实际应用。例如,我们发现钙钛矿光探测器能有纳秒的响应速度,并且利用自己做的钙钛矿光探测器以几乎零价格搭建了一个时间分辨光谱系统,这个系统可以直接商业化。最近我们研发出比商业化X光探测系统灵敏一百倍的X光钙钛矿光探测器,我们会把更多精力集中到下一代X光探测系统的研发。

 

 

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