Laboratorium Badań Fototermicznych
Kierownik
Doktoranci
Badania
Laboratorium Badań Fototermicznych prowadzi działalność na styku fizyki i materiałoznawstwa, koncentrując się przede wszystkim na badaniach eksperymentalnych nad właściwościami optycznymi i termicznymi powstających półprzewodników. Nasza praca stawia czoła krytycznym wyzwaniom, oferując możliwe sposoby redukcji strat ciepła w urządzeniach elektronicznych, a jednocześnie zwiększając efektywność odnawialnych źródeł energii.
Nasze główne cele badawcze obejmują:
- Ujawnienie czynników ograniczających wydajność cienkowarstwowych ogniw słonecznych poprzez badania nieuporządkowania elektronicznego w warstwie aktywnej, co było możliwe dzięki spektroskopii odchylania fototermicznego – niezwykle czułej metodzie pomiaru widm absorpcji optycznej.
- Badanie zarządzania ciepłem i efektów międzyfazowych w nanostrukturach emitujących światło w celu wyznaczenia nowych kierunków poprawy ich wydajności i stabilności operacyjnej.
- Opracowywanie nowych metod pozyskiwania energii cieplnej i świetlnej, w oparciu o systematyczne badania ekstremalnych zjawisk wymiany ciepła.
Grupa dysponuje zaawansowanymi narzędziami eksperymentalnymi, z których niektóre są unikatowe w skali kraju: systemami sondowania laserowego z termorefleksją przejściową (w dziedzinie czasu i częstotliwości) oraz najnowocześniejszym, specjalnie zaprojektowanym systemem spektroskopii fototermicznej. Jesteśmy zaangażowani w dalszy rozwój tej dziedziny poprzez badanie nowatorskich zastosowań konwersji energii fototermicznej (integrując wzbudzenie optyczne i pomiar temperatury) w różnych obszarach badań i technologii.
2025
Optical properties and nanocavity response of CsPbCl3 nanowires: implications for light-emitting devices
Mohammad Kamal. Hossain, Szymon J. Zelewski, Robert Kudrawiec, Marcin G. Syperek, Ricardo Dos. Reis, Yuen Hong. Tsang, Johnny, C. Ho, Kin Man. Yu
ACS Appl. Nano Mater. 2025, 8, 50, 23933–23944
Accelerated response speed of quantum-dot light-emitting diodes by hole-trap-induced excitation memory
Xiuyuan Lu, Yunzhou Deng, Siyu He, Xitong Zhu, Szymon J. Zelewski, Hao Wang, Aobo Ren, Xiangyu Zhou, Jiang Wu, Xiang Li, Jiejun Zeng, Xingliang Dai, Qibin Shen, Desui Chen, Richard V. Penty, Richard H. Friend, Yizheng Jin
Nature Electronics. 2025, vol. 8, nr 4, s. 331-342
Ferroelectricity, piezoelectricity, and unprecedented starry ferroelastic patterns in organic–inorganic (CH3C(NH2)2)3[Sb2X9] (X = Cl/Br/I) hybrids
Aleksandra A. Krupińska, Bogumiła Burzyńska, Vasyl Kinzhybalo, Błażej Dziuk, Przemysław Szklarz, Dariusz Krajewski, Jan K. Zaręba, Ada Drwęcka, Szymon J. Zelewski, Piotr Durlak, Piotr Zieliński, Paweł Sobieszczyk, Ryszard Jakubas, Anna Piecha-Bisiorek
Inorganic Chemistry. 2025, vol, 64, nr 19, s. 9639-9651
2024
Coherent growth of high-Miller-index facets enhances perovskite solar cells
Shunde Li, Yun Xiao, Rui Su, Weidong Xu, Deying Luo, Pengru Huang, Linjie Dai, Peng Chen, Pietro Caprioglio, Karim A. Elmestekawy, Milos Dubajic, Cullen Chosy, Juntao Hu, Irfan Habib, Akash Dasgupta, Dengyang Guo, Yorrick Boeije, Szymon J. Zelewski, Zhangyuchang Lu, Tianyu Huang, Qiuyang Li, Jingmin Wang, Haoming Yan, Hao-Hsin Chen, Chunsheng Li, Barnaby A. I. Lewis, Dengke Wang, Jiang Wu, Lichen Zhao, Bing Han, Jianpu Wang, Laura M. Herz, James R. Durrant, Kostya S. Novoselov, Zheng-Hong Lu, Qihuang Gong, Samuel D. Stranks, Henry J. Snaith & Rui Zhu
Nature 635, pages 874–881 (2024)
Orientation control of close-spaced sublimation processed Sb2S3 thin films for efficient and stable planar solar cells
Ru Zhou, Bo Tang, Qiang Xie, Wentao Wu, Lei Wan, Szymon J. Zelewski, Jun Zhu
Appl. Phys. Lett. 124, 233903 (2024)
Elucidating the Role of Ligand Engineering on Local and Macroscopic Charge-Carrier Transport in NaBiS2 Nanocrystal Thin Films
Yi-Teng Huang, Markus Schleuning, Hannes Hempel, Youcheng Zhang, Marin Rusu, Thomas Unold, Artem Musiienko, Orestis Karalis, Nora Jung, Szymon J. Zelewski, Andrew J. Britton, Natalie Ngoh, Weixin Song, Louise C. Hirst, Henning Sirringhaus, Samuel D. Stranks, Akshay Rao, Igal Levine,* and Robert L. Z. Hoye
Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2310283
Photoemission Study of the Thermoelectric Group IV-VI van der Waals Crystals (GeS, SnS, and SnSe)
Agata K. Tołłoczko, Szymon J. Zelewski, Jakub Ziembicki, Natalia Olszowska, Marcin Rosmus, Tomasz Woźniak, Sefaattin Tongay, and Robert Kudrawiec
Adv. Optical Mater. 2024, 12, 2302049
Lanthanide doped NaYF4 core@multi-shell nanoparticles: Synthetic strategy for emission in divergent spectral regions
Patryk Fałat, Piotr Kuich, Min Ying Tsang, Szymon J. Zelewski, Bartłomiej Cichy, Marek Samoć, Marcin Nyk, Dominika Wawrzyńczyk
Journal of Luminescence 266 (2024) 120284
2023
Enhanced biocidal activity of Pr3+ doped yttrium silicates by Tm3+ and Yb 3+ co-doping
Patryk Fałat, Min Ying Tsang, Irena Maliszewska, Szymon J. Zelewski, Bartłomiej Cichy, Tymish Y. Ohulchanskyy, Marek Samoć, Marcin Nyk and Dominika Wawrzyńczyk
Mater. Adv., 2023, 4, 5827-5837
Tailoring Interlayer Charge Transfer Dynamics in 2D Perovskites with Electroactive Spacer Molecules
Yorrick Boeije, Wouter T. M. Van Gompel, Youcheng Zhang, Pratyush Ghosh, Szymon J. Zelewski, Arthur Maufort, Bart Roose, Zher Ying Ooi, Rituparno Chowdhury, Ilan Devroey, Stijn Lenaers, Alasdair Tew, Linjie Dai, Krishanu Dey, Hayden Salway, Richard H. Friend, Henning Sirringhaus, Laurence Lutsen, Dirk Vanderzande, Akshay Rao, and Samuel D. Stranks
J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 21330−21343
Achieving ideal transistor characteristics in conjugated polymer semiconductors
Mingfei Xiao, Xinglong Ren, Kangyu Ji, Sein Chung, Xiaoyu Shi, Jie Han, Zefan Yao, Xudong Tao, Szymon J. Zelewski , Mark Nikolka, Youcheng Zhang, Zhilong Zhang, Zichen Wang, Nathan Jay, Ian Jacobs, Weijing Wu, Han Yu, Yarjan Abdul Samad, Samuel D. Stranks, Boseok Kang, Kilwon Cho, Jin Xie, He Yan, Shangshang Chen, and Henning Sirringhaus
Science Advances, Vol 9, Issue 22
Bright and stable perovskite light-emitting diodes in the near-infrared range
Yuqi Sun, Lishuang Ge, Linjie Dai, Changsoon Cho, Jordi Ferrer Orri, Kangyu Ji, Szymon J. Zelewski, Yun Liu, Alessandro J. Mirabelli, Youcheng Zhang, Jun-Yu Huang, Yusong Wang, Ke Gong, May Ching Lai, Lu Zhang, Dan Yang, Jiudong Lin, Elizabeth M. Tennyson, Caterina Ducati, Samuel D. Stranks, Lin-Song Cui & Neil C. Greenham
Nature volume 615, pages 830–835 (2023)
High n-type and p-type conductivities and power factors achieved in a single conjugated polymer
Zi-Di Yu, Yang Lu, Zi-Yuan Wang, Hio-Ieng Un, Szymon J. Zelewski, Ying Cui, Hao-Yang You, Yi Liu, Ke-Feng Xie, Ze-Fan Yao, Yu-Cheng He, Jie-Yu Wang, Wen-Bing Hu, Henning Sirringhaus, and Jian Pei
Science Advances, Vol 9, Issue 8
Charge transport in mixed metal halide perovskite semiconductors
Satyaprasad P. Senanayak, Krishanu Dey, Ravichandran Shivanna, Weiwei Li, Dibyajyoti Ghosh, Youcheng Zhang, Bart Roose, Szymon J. Zelewski, Zahra Andaji-Garmaroudi, William Wood, Nikhil Tiwale, Judith L. MacManus-Driscoll, Richard H. Friend, Samuel D. Stranks & Henning Sirringhaus
Nature Materials volume 22, pages 216–224 (2023)
Electro-modulation and surface photovoltage spectroscopy with semi-transparent graphene electrodes
Anna M. Melnychenko, Szymon J. Zelewski, Daria Hlushchenko, Krzysztof Lis, Alicja Bachmatiuk, Robert Kudrawiec
Applied Surface Science, Volume 613, 156020
2022
Tunable Multiband Halide Perovskite Tandem Photodetectors with Switchable Response
Oliver D. I. Moseley, Bart Roose, Szymon J. Zelewski, Simon Kahmann, Krishanu Dey, and Samuel D. Stranks
ACS Photonics 2022, 9, 3958−3966
Elucidating the Factors Limiting the Photovoltaic Performance of Mixed Sb–Bi Halide Elpasolite Absorbers
Zewei Li, Yi-Teng Huang, Lokeshwari Mohan, Szymon J. Zelewski, Richard H. Friend, Joe Briscoe, and Robert L. Z. Hoye
Sol. RRL 2022, 6, 2200749
The effect of caesium alloying on the ultrafast structural dynamics of hybrid organic–inorganic halide perovskites
Nathaniel P. Gallop, Junzhi Ye, Gregory M. Greetham, Thomas L. C. Jansen, Linjie Dai, Szymon J. Zelewski, Rakesh Arul, Jeremy J. Baumberg, b Robert L. Z. Hoye and Artem A. Bakulin
J. Mater. Chem. A, 2022,10, 22408-22418
Pr3+ doped NaYF4 and LiYF4 nanocrystals combining visible-to-UVC upconversion and NIR-to-NIR-II downconversion luminescence emissions for biomedical applications
Min Ying Tsang, Patryk Fałat, Magda A. Antoniak, Roman Ziniuk, Szymon J. Zelewski, Marek Samoć, Marcin Nyk, Junle Qu,
Tymish Y. Ohulchanskyy and Dominika Wawrzyńczyk
Nanoscale, 2022, 14, 14770
Strong absorption and ultrafast localisation in NaBiS2 nanocrystals with slow charge-carrier recombination
Yi-Teng Huang, Seán R. Kavanagh, Marcello Righetto, Marin Rusu, Igal Levine, Thomas Unold, Szymon J. Zelewski, Alexander J. Sneyd, Kaiwen Zhang, Linjie Dai, Andrew J. Britton, Junzhi Ye, Jaakko Julin, Mari Napari, Zhilong Zhang, James Xiao, Mikko Laitinen, Laura Torrente-Murciano, Samuel D. Stranks, Akshay Rao, Laura M. Herz, David O. Scanlon, Aron Walsh & Robert L. Z. Hoye
Nature Communications, 13, 4960 (2022)
Getting the details right: optical, dielectric, and vibrational outcomes of structural phase transition in one-dimensional pyrrolidinium lead iodide and the role of defects
Katarzyna Fedoruk, Szymon J. Zelewski, Jan K. Zaręba, Maciej Ptak, Mirosław Mączka and Adam Sieradzki
J. Mater. Chem. C, 2022, 10, 10519
Transparent Metal Mesh Electrodes Microfabricated by Structuring Water-Soluble Polymer Resist via Laser Ablation
Anna M. Ślusarz, Katarzyna Komorowska, Tomasz Baraniecki, Szymon J. Zelewski, and Robert Kudrawiec
ACS Sustainable Chem. Eng. 2022, 10, 8196−8205
Temperature Dependence of the Indirect Gap and the Direct Optical Transitions at the High-Symmetry Point of the Brillouin Zone and Band Nesting in MoS 2 , MoSe2 , MoTe 2, WS2 , and WSe 2 Crystals
J. Kopaczek, S. Zelewski, K. Yumigeta, R. Sailus, S. Tongay, and R. Kudrawiec
J. Phys. Chem. C 2022, 126, 5665−5674
Spectroscopy and Structural Investigation of Iron Phosphorus Trisulfide—FePS3
Adam K. Budniak, Szymon J. Zelewski, Magdalena Birowska, Tomasz Woźniak, Tatyana Bendikov, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, and Efrat Lifshitz
Adv. Optical Mater. 2022, 10, 2102489
Photoreflectance studies of temperature and hydrostatic pressure dependencies of direct optical transitions in BGaAs
alloys grown on GaP
J Kopaczek, F Dybała, S J Zelewski, N Sokołowski, W Żuraw, K M McNicholas, R H El-Jaroudi, R C White, S R Bank
and R Kudrawiec
J. Phys. D: Appl. Phys. 55 (2022) 015107