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

离子液体介导的钙钛矿光伏电池
陈永华教授南京工业大学

钙钛矿光伏电池作为未来能源核心组件，核心优势为低温溶液加工性，兼具环保、空气环境制备及易操作特性，突破传统光伏技术局限。我们开发了一系列新颖离子液体溶剂，空气中制备钙钛矿薄膜并获得了高效稳定的钙钛矿太阳能电池的方法，打破了传统使用的高毒性、强配位的质子型溶剂的限制。基于离子液体溶剂体系，获得了高效层状钙钛矿太阳能电池，表现出极好稳定性；实现了室温下、高湿度空气中甲脒基钙钛矿的制备，获得了高效且稳定的钙钛矿光伏电池，达到国际该领域的先进水平。开发丝网印刷钙钛矿薄膜新工艺，实现空气中高速规模化光伏电池制备。
突破 Shockley–Queisser 效率极限的太阳能转化研究前沿
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。
表界面科学在钙钛矿太阳能电池里的应用
戚亚冰教授上海交通大学

在太阳能电池中，表面和界面往往起着举足轻重的作用。我们课题组利用表界面科学技术深入了解这些器件的表面和界面。在这个报告里，我将主要介绍表界面科学研究在金属卤化物钙钛矿材料及相关太阳能电池器件中的应用。
热光伏型核电源原理及应用
汤亮亮教授兰州大学

以深空、深海探测为背景，报告中介绍了热光伏型核电源的工作原理及其与温差、斯特林型核电源的性能比较以及兰州大学在热光伏型核电源中核心换能器件—热光伏电池的研制进展。热光伏电池除在核电源中的应用外，还可应用于近红外激光输电、储能电站等领域，报告中对这方面的应用前景、国际研究动向进行了分析。
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
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。

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第192次：界面科学与高性能太阳电池