中国粉体网讯太阳能光电转化与利用全国重点实验室由中国科学院于2024年批准建设,依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所,并联合中国科学院大连化学物理研究所共建,于2024?2?1日正式纳入全国重点实验室序列。实验室面向国家“双碳”战略和能源结构转型的重大需求,致力于解决太阳能光电转化效率低、材料稳定性差、规模制备难等突出问题、br/>

研究使命与方吐/strong>
实验室的核心使命是研究太阳能高效转化的新理论、新材料和新途径,突破钙钛矿等新一代薄膜电池的规模制备关键技术,发展太阳能制氢及光电多模式利用技术,拓展新一代光伏在多种场景的应用,抢占薄膜光伏电池及光电利用的科技制高点、/p>
主要研究方向包括:钙钛矿太阳能电池的光生电荷转移机制、界面缺陷钝化及稳定性提升;光电制氢及光?生物耦合技术;新型聚合物给体材料及多功能薄膜材料的开发;大面积薄膜电池组件制备及户外应用研究、/p>
组织架构与人才队伌/strong>
实验室由副所长江河清担任主任,设有多位副主任及研究团队,现有固定科研人员108人,其中正高?7人,占比34.3%?0岁以下人员占?7.6%。实验室拥有中国科学院院?人,杰青/万人等领军人?人,优青/青千等国家级青年人才13人,形成梯次合理的人才队伍体系。青岛能源所提供生物学、材料科学与工程、化学工程与技术等博士及硕士培养点,构建了跨学科的科研与人才培养体系、/p>
科研成果
实验室自建设以来,围绕钙钛矿太阳能电池、光电制氢、光电生物耦合等核心方向取得了显著成果、/p>
钙钛矿光伏方向于2026?月实现效率与规模化双突破,团队首创“溶剂化物晶体预晶种”策略,有效解决倒置结构钙钛矿“埋底界面缺陷”难题,通过预沉积低维卤化物溶剂化物晶体作为“晶种”,引导钙钛矿薄膜致密、高取向生长,消除孔洞与深晶界,该技术与狭缝涂布工艺兼容,成功制备出49.91 cm?钙钛矿微型组件,认证效率?3.15%,且从小电池到大面积组件的效率损失率低于3%,产业化放大潜力显著、/p>
钙钛矿光伏领域另一项成果为氧化锡纳米材料原位构?D/3D异质结,团队采用油胺修饰氧化锡纳米颗粒,在退火过程中释放配体,于底层自发形成2D/3D钙钛矿异质结,经测试,小电池效率?6.19%?×6 cm?组件效率?3.44%?0×10 cm?组件效率?2.22%,器件连续工?000小时后性能保持率仍超过95%,底层界面缺陷浓度降?0倍以上,大幅提升了钙钛矿器件的稳定性、/p>
2026?月,实验室在新型硫系太阳能电池方向取得重大突破,相关成果发表于Nature Energy,团队聚焦无毒、低成本、储量丰富的铜锌锡硫硒(CZTSSe)材料体系,引入Li?SnS?界面相,引导金属离子有序迁移,有效抑制缺陷、提升结晶质量,最终实?5.45%的光电转换效率,国际认证效率?5.04%,同时在窄带隙下实现开路电压大?00 mV,首次系统阐明了“离子迁移—缺陷—性能”的关联机制、/p>
在有机光伏方向推进高效稳定器件开发,重点开展多臂寡聚受体材料设计,针对性解决小分子受体易扩散、形貌退化的行业痛点,目标是兼顾高光电转换效率(PCE)与长期稳定性,适配柔性、可穿戴、建筑光伏一体化等多元化应用场景,为有机光伏的产业化应用奠定基础。同时,实验室关注有机自组装分子(SAMs)的研发与应用,该类材料作为钙钛矿太阳能电池中的关键界面材料,已推动相关电池的光电转换效率突?6%,为进一步提升光伏器件性能提供了重要支撑、/p>
结语
立足国家能源战略需求,依托多学科交叉优势与高水平人才梯队,太阳能光电转化与利用全国重点实验室在新一代光伏材料、器件与系统集成等领域持续实现关键技术突破。未来,实验室将继续深耕太阳能高效转化与利用前沿研究,加快核心技术成果转化与产业化应用,为我国实现“双碳”目标、构建清洁低碳安全高效的能源体系提供坚实的科技支撑、/p>
参考来源:
中国科学院青岛生物能源与过程研究所官网
太阳能光电转化与利用全国重点实验室官罐/p>
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