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

薄膜太阳能电池的机遇与挑战
孟庆波研究员中国科学院物理研究所

薄膜太阳能电池，因其在轻便、可柔性化制备以及多场景应用等方面的显著优势，受到了广泛关注。团队二十余年来一直从事薄膜太阳能电池关键材料和技术研究。通过对太阳能电池电荷损失微观过程的精准测量和物理机制认识，对光电薄膜制备中的多相演变、表界面缺陷和器件稳定性进行深入研究，进一步认识薄膜太阳能电池构效关系，在高性能、低成本、高稳定的薄膜太阳能电池的研发中取得了一些研究成果。本报告将重点介绍钙钛矿薄膜太阳能电池、铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池研究领域的最新进展、目前面临的问题和对未来工作的展望。
高效光电转换技术的新需求与新发展
李欣益研究员中国航天科技集团上海空间电源研究所

空间高效太阳电池是空间飞行器最重要的能源获取手段。光电转换的持续提升对提升飞行器性能有着重大支撑作用，也是光电转换技术的永恒追求。“十三五”以来，我国高效光电转换技术快速提升，空间太阳电池性能达到国际先进水平。随着我国空间科学研究与空间设施建设的深入，各应用领域对空间电源提出新需求，空间发电技术已向着“更高效率、更强抗辐、更低成本、轻质柔性”四个方向深化发展。报告围绕上述四个方向发展，对现阶段技术发展水平进行了简要梳理总结，并给出十五五的牵引性需求。
高效 TOPCon 太阳电池关键界面特性及技术进展
叶继春研究员中国科学院宁波材料技术与工程研究所

多晶硅钝化接触太阳电池（通常称为 TOPCon）采用超薄氧化硅和重掺杂多晶硅实现背面钝化和载流子收集，具有 28% 量产效率潜力。中国从 2017 年开始量产研发工作，在 2022 年获得突破。经过全行业持续努力，量产效率＞25.3%，市场占比＞ 70%，已成为晶硅太阳能领域的主流技术。本报告将围绕TOPCon 电池的发展历史和技术演化展开，重点围绕电池的核心功能层超薄氧化硅和重掺杂多晶硅的制备和界面特性，阐述并揭示该功能层对器件的影响规律。
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。

第192次：界面科学与高性能太阳电池