Real-time time-dependent density functional theory (TDDFT) has been implemented using local atomic basis, which enables large scale simulations on electron-ion dynamics at more realistic complex interface systems. The electron-ion evolution is driven by a Hamiltonian that builds upon excited state electron density. This allows us to demonstrate the working principles of hybrid solar cells especially that involving charge separation and collection dynamics purely based on quantum mechanics. The method also yields precise prediction of the timescale for ultrafast electron injection from chromophores to semiconductors, in response to various interface structural details (molecular size, anchor group, binding mode, defects) and environment (excitation level, solvents). Consequently we could build a “virtual solar cell” producing macroscopic current-voltage relationships with only input being molecular composition. The methods are also used for investigating ultrafast electron transfer in dichalcogenides heterostructures and plasmonic molecular splitting. 

个人简介：

孟胜，1996年考入中国科大少年班，2000年毕业获学士学位，2004年获中国科学院物理研究所凝聚态物理博士学位、瑞典Chalmers理工大学应用物理博士学位。2005-2008年在哈佛大学物理系任博士后、橡树岭国家实验室访问科学家。2008-2009年在哈佛大学物理系任研究助理（Research Associate）。2009年7月入选中科院“百人计划”，现任物理研究所研究员、表面物理国家重点实验室SF10课题组长。他曾获哈佛大学博士后奖（2008年，波士顿）、世界材料研究所论坛（WMRIF）青年科学家奖（2010年，柏林），担任PRL/PRB, JACS, Nano Letters, Adv. Funct. Mater., ACS Nano, NJP, JCP, Biophys. J.等杂志审稿人，美国物理学会、材料研究会、化学会、生物物理学会和SigmaXi研究会会员。研究领域是固体表面与分子等纳米体系的电子相互作用、界面结构和光电性质、可再生能源材料，和表面激发态动力学。发表论文近60篇，被引用1100余次。曾受邀在美国化学年会和斯坦福等多所大学演讲。