第192次-- 科学与技术前沿论坛

论坛摘要

我国光伏领域经过几十年的发展，已构建了成熟的晶硅和III-V族多结技术体系，并形成了相应的民用和航空产业链，钙钛矿等新兴材料和叠层器件的创制亦处于国际领先地位。然而，光伏领域仍面临诸多挑战，如：器件效率难以大幅提升、大面积模组效率难以保持、空间辐照稳定性瓶颈难以突破等。在此背景下，2025年3月30日至31日在苏州召开了以“界面科学与高性能太阳电池”为题的科学与技术前沿论坛，深入研讨各类光伏体系的界面科学共性机制，以期促进新一代光伏材料和器件技术路线的形成，推动我国在该领域的可持续性发展和抢占科技制高点。详情...

主题报告

突破 Shockley–Queisser 效率极限的太阳能转化研究前沿http://videozh.cas.cn/masvod/public/2025/08/01/20250801_198661b64c7_r36_1200k.mp4
吴凯丰研究员中国科学院大连化学物理研究所

常规的太阳能电池器件效率存在着 Shockley–Queisser 极限，主要源于低能量光子的透过损耗和高能量光子导致的载流子热化损耗。国际学者们曾提出过热电子提取、多激子产生、单线态裂分及光子上转换等策略来突破Shockley–Queisser 极限，但都面临具体的科学技术难题。本报告将简单回顾这些概念及相关的实验进展，还将介绍我们课题组在近红外上转换光化学合成、量子裁剪型太阳能聚光器等新型太阳能转化研究思路方面的进展。
薄膜光伏技术进展与工业化挑战：从闪锌矿、黄铜矿到钙钛矿http://videozh.cas.cn/masvod/public/2025/08/01/20250801_198663c798b_r36_1200k.mp4
钟大龙首席专家国家能源集团北京低碳清洁能源研究院

我国光伏技术已取得世界领先地位，迈向高比例光伏发电及多元化应用场景的新时代已然开启。在新时代光伏如何走上健康高质量发展以实现持续引领全球光伏发展是摆在我们面前的重要课题。本报告简要介绍从闪锌矿、黄铜矿到钙钛矿的薄膜光伏技术进展，分析光伏技术发展的创新需求，分享薄膜光伏技术发展的经验与教训，并就钙钛矿及其叠层技术发展提出几点思考。
空间太阳能电池辐射效应新需求与挑战
玛丽娅副研究员中国科学院新疆理化技术研究所

可空间太阳能电池在轨运行时，暴露于复杂的高能带电粒子辐射环境中，如电子、质子及重离子等，引入的位移损伤和电离效应会通过不同作用过程影响太阳电池光电转换效率，直接导致太阳电池阵功率下降，威胁任务寿命。太阳电池的抗辐射加固在保证航天器稳定可靠长寿命运行之余，可减少电池阵面积和重量，降低发射成本。本报告回顾了空间太阳能电池抗辐射加固技术与机理研究历史，分析了目前面临的问题与挑战，总结了国内外研究态势，提出了下一步工作重点。
硅基叠层太阳电池
张晓丹教授南开大学

单结晶硅太阳电池具有效率高、稳定性好和成本低的诸多优点而成为目前光伏产业的主流技术。我国已经多年在该领域产量和产能世界第一。为了继续保持我国世界领先地位，我们亟需提升基于产业化晶硅的新型高效太阳电池的研究。本报告主要介绍了基于晶硅的叠层电池相关基础研究工作，重点关注钙钛矿 / 晶硅叠层太阳电池和 III-V 化合物 / 晶硅叠层太阳电池，并对未来基于晶硅的效率超 40% 的太阳电池技术进行展望。
高效硅基太阳能电池
杨新波教授苏州大学

硅基太阳能电池是目前光伏技术的主流，本报告重点介绍团队在非晶硅异质结电池、金属化合物钝化接触电池和钙钛矿 / 晶硅叠层电池的研究进展和挑战，基于高性能微晶硅氧窗口层结合铜电镀技术的异质结电池实现了 26.6% 的认证转换效率，基于新型铝掺杂氧化锌钝化接触的晶硅电池获得了 24.3% 的认证转换效率，结合宽带隙钙钛矿电池和高效异质结底电池，实现了 33.6% 认证转换效率的两端钙钛矿 / 晶硅叠层电池。

第192次：界面科学与高性能太阳电池