人物专访|上海科技大学米启兮教授：揭秘钙钛矿无铅体系新突破

近期《视点前沿》栏目组荣幸邀请到上海科技大学米启兮老师进行人物专访。米老师不仅是长期的合作伙伴，以其宝贵建议助力设备改进，还在科研领域取得卓越成就，沿途所见实验室墙上挂满学术论文彰显其深厚学识。此次访谈将涵盖米老师的求学经历、职业生涯亮点及当前实验室最新进展，旨在为观众带来深刻启发与广阔思考空间。

米启兮教授目前担任上海科技大学物质科学与技术学院的课题组长及博士生导师。米教授的学术旅程始于北京大学化学与分子工程学院，本科阶段的学习为他奠定了坚实的理论基础。随后，他远赴重洋，在西北大学及加州理工学院继续深造，完成了博士及博士后的研究。这段经历不仅拓宽了他的学术视野，更锤炼了他坚韧不拔的科研精神。

在博士研究阶段，米老师专注于天然光合作用的研究，通过构建人工合成的有机小分子模型，成功模拟并解析了光合作用中复杂而精细的过程。这一创新性的研究不仅加深了他对自然界能量转换机制的理解，也让他与能源科学结下了不解之缘。进入加州理工学院博士后阶段，米教授的研究方向有所调整，他更加侧重于无机材料，特别是人工光合作用的研究。他深入探索了半导体材料、光电器件等领域，力求将基础研究的成果转化为实际应用，成功实现了从原理探索到应用开发的跨越。回国后，米老师加入了上海科技大学，这里为他提供了优越的科研环境和充足的资源支持。在上海科技大学，他拥有了自主选择研究方向的自由，这对他来说是一个全新的开始。经过一段时间的摸索与尝试，他最终聚焦于太阳能的应用领域，致力于寻找并研究合适的材料，解析其内在原理，进而合成制备出高效的设备或器件，并持续优化其性能。

米教授的研究工作涵盖了从基本原理探索、材料制备加工到性能提升的全过程，形成了一条从基础到初步应用的完整研究链条。他充分利用了学校的各种资源，包括先进的仪器设备，为研究工作提供了强有力的支持。在他的带领下，团队取得了显著的科研成果，部分成果在国际上处于领先地位。

对于科研设备的理解和运用，米教授有着独到的见解。他深入研究设备原理及运行方式，这种全面的理解使他在选择研究方向和方法时能够拥有更多独立的思考和判断。他坚信对原理的深刻掌握是科研工作的基石，这种理念也促使他不断对设备进行定制化改进和优化，以挖掘其最大潜力。此外，米教授还积极探索设备间的联用技术，如将高性能设备与手套箱等系统相结合，实现性能指标的互补和优化。这种跨系统的融合不仅提升了研究效率，也为未来的科研创新提供了更多的可能性。

在当前这个热门且高度竞争的钙钛矿研究领域内，米老师课题组选择了无铅钙钛矿作为研究方向，这既体现了对可持续发展的责任感，也展示了探索新材料的勇气与智慧。课题组首要解决的核心难题便是寻找并确立一个能够完美替代铅元素、同时保持钙钛矿原有优异性能的无铅体系。经过深入的理论剖析与广泛筛选，团队最终锁定了锡作为理想的替代元素，并经历了艰辛的摸索过程。其次，无铅钙钛矿的研究与含铅体系相比，在具体操作、材料选择及实验条件等方面均存在显著差异。这要求研究人员不仅要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，还需具备创新思维和敏锐的洞察力，以应对新体系带来的种种挑战。

尽管目前无铅钙钛矿的效率与含铅体系相比仍有一定差距，但米老师其未来的发展潜力充满信心。他们深知，材料性能的提升是一个系统工程，需要综合考虑多项指标。因此，在追求高效率的同时，他们也格外关注材料的其他关键性能指标。令人振奋的是，课题组在含锡钙钛矿材料的研究上取得了突破性进展，部分单项指标已经超越了含铅钙钛矿材料，为无铅钙钛矿的未来发展开辟了广阔空间。面对初期产业化过程中的原料采购难题，课题组展现出了强大的自主研发能力。他们凭借深厚的化学背景，成功实现了二碘化锡原料的自主合成，并成功应用于无铅钙钛矿的生产中。这一成就不仅降低了生产成本，还提升了国产原料的竞争力，为无铅钙钛矿的产业化进程奠定了坚实基础。

展望未来，课题组将继续秉持研究通用原理与规律的信念，坚信利用国产最优资源能创造出世界一流成果。同时，米老师团队致力于将科研成果转化为实际应用，避免其仅停留于理论层面，为社会带来实际价值。

在谈到国产科研仪器时，米老师给予了高度评价。他认为，国产设备在基础性能和现状上已经达到了相当高的水平，国产设备制造商与科研课题组之间的紧密合作更是推动了创新潜力的挖掘和科技进步。作为一线科研工作者，米老师们往往能最直接地感知到新的应用需求和创新点。通过与设备制造商的深入合作，共同探索新领域，激发创新火花，开发出满足市场需求的新产品。他期待国产设备制造商能够继续加大研发投入，提升产品性能和质量，同时加强与国际伙伴的合作与交流，共同推动全球科研事业的发展。

米老师首先向二十五周年的辉煌成就表示了热烈的祝贺。随后，他满怀期待地说：“在未来的日子里，我衷心希望着力汉光能够继续茁壮成长，不断研发出更多卓越的新产品，要走向世界，成为全球知名的仪器设备制造商，为科技进步贡献更大的力量。”

人物简介

米启兮

上海科技大学物质科学与技术学院研究员

课题组长、助理院长

北京大学本科，美国西北大学化学系博士。加州理工学院太阳能化学创新中心(CCI Solar)博士后研究，并与美国能源部下属的阿贡-西北太阳能研究中心(ANSER)和人工光合作用联合中心(JCAP)开展了紧密合作。米启兮课题组围绕新型半导体材料的理论建模计算、材料合成与晶体结构表征、单晶生长与薄膜制备、体相和表界面缺陷抑制、器件性能优化提升各个方面展开。在近5年中，对无铅（尤其是卤化锡）钙钛矿材料的成分–结构–物性关系及应用方向开展了系统研究，突破了本领域固有看法的束缚，卤化锡钙钛矿太阳电池器件性能达到国际领先水平。